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癌症（恶性肿瘤）是当今世界上威胁人类健康的主要因素之一。手术治疗、放射治疗、化学药物治疗和中医治疗等手段常常被应用于肿瘤的临床治疗,这些手段虽然一定程度上满足了人们对于癌症治疗的需求,但是由于癌症的难以早期发现、难以根治,导致人们至今依旧“谈癌色变”。癌症难以治愈的根源大部分是由于癌症难以早发现。如果在癌症发病早期就能快速对其做出诊断,癌症的治愈率将会大幅提高。因此,开发一种恶性肿瘤的早期诊断方法显得尤为重要。近年来,随着生物医学工程技术的不断发展,生物材料以及生物学方法被广泛地应用于肿瘤的诊断和治疗。本硕士论文在前人关于部分细菌可以在肿瘤乏氧微环境中特异性增殖的研究基础上,创新性地提出利用抗菌肽标记荧光染料Cy5.5或放射性核素125I联合细菌进行肿瘤早期诊断的策略。本论文选用减毒鼠伤寒沙门氏菌作为靶向肿瘤的细菌,之后将具有靶向减毒鼠伤寒沙门氏菌能力的抗菌肽Ubiquicidine（UBI）标记上荧光染料Cy5.5或者放射性核素碘-125,利用显像剂标记的抗菌肽UBI对肿瘤进行荧光及核素双模态成像。本论文主要研究内容如下:第一章:简要阐述了当前肿瘤成像的主要技术,细菌在肿瘤治疗中的应用并着重阐述了减毒鼠伤寒沙门氏菌的抗肿瘤机制,抗菌肽的抗菌生物学机制以及抗菌肽UBI的研究进展,并简要介绍了本论文的选题依据和研究策略。第二章:抗菌肽UBI体外靶向减毒鼠伤寒沙门氏菌的研究。采用酰胺化反应原理,将抗菌肽UBI和荧光染料Cy5.5偶联获得Cy5.5-UBI,之后通过SephadexTMG-25M葡聚糖凝胶柱纯化获取纯化后的Cy5.5-UBI溶液,并进行一系列表征和分析。将Cy5.5-UBI溶液与减毒鼠伤寒沙门氏菌体外共培养。研究发现,与单独的荧光染料相比,抗菌肽UBI具有很强的减毒鼠伤寒沙门氏菌的靶向能力。此外,通过Iodogen氧化法,将放射性125I标记到抗菌肽UBI上获得125I-UBI溶液,同样通过Sephadex TMG-25M葡聚糖凝胶柱萃取获得纯化后的125I-UBI溶液并进行表征和分析。第三章:减毒鼠伤寒沙门氏菌靶向肿瘤部位的研究。将减毒鼠伤寒沙门氏菌通过尾静脉注入荷瘤小鼠,通过减毒鼠伤寒沙门氏菌体内生物发光成像以及组织切片革兰氏染色实验探究了其对肿瘤组织的靶向能力。此外,采用细菌涂板实验以及组织切片H&E染色实验探究了减毒鼠伤寒沙门氏菌在Balb/c小白鼠体内的毒性。第四章:减毒鼠伤寒沙门氏菌介导的抗菌肽UBI活体成像研究。在上述减毒鼠伤寒沙门氏菌靶向肿瘤乏氧微环境以及抗菌肽UBI靶向减毒鼠伤寒沙门氏菌实验的基础上,我们在4T1（小鼠乳腺癌）和CT26（小鼠结肠癌）荷瘤小鼠模型上,进行抗菌肽UBI联合减毒鼠伤寒沙门氏菌的活体荧光成像以及4T1荷瘤小鼠模型上的125I放射性核素SPECT成像,实现了对肿瘤的多模态成像。总而言之,我们提出了使用荧光染料或放射性同位素标记的抗菌肽UBI联合减毒鼠伤寒沙门氏菌进行肿瘤靶向成像的策略。具有兼性厌氧特性的减毒鼠伤寒沙门氏菌在静脉注射后可以在肿瘤部位特异性增殖,而在正常组织中不增殖。抗菌肽UBI无论在体外还是体内都具有靶向减毒鼠伤寒沙门氏菌的能力。利用荧光染料Cy5.5或者放射性核素125I标记抗菌肽UBI联合减毒鼠伤寒沙门氏菌进行肿瘤成像。在两个独立的肿瘤模型上,体内荧光成像和SPECT/CT成像显示,荧光染料Cy5.5或放射性核素125I标记的抗菌肽UBI可以特异性靶向减毒鼠伤寒沙门氏菌感染的肿瘤,实现了对肿瘤区域的多模态成像。因此,这种策略（细菌介导的肿瘤靶向）可以进一步提高对肿瘤早期诊断的灵敏度。我们希望将来这一策略可以进一步扩展到临床癌症治疗,为广大癌症患者带来好消息。