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研究背景及目的：肿瘤的核素显像及治疗是分子核医学的研究热点，其中受体介导的肿瘤核素显像和靶向治疗是该领域的前沿。它是以肿瘤细胞或细胞外基质中特异性高表达的受体为靶点，利用能与受体高亲和力、高特异性结合的配体将放射性核素运载到肿瘤部位，从而达到肿瘤的核素显像或靶向治疗的目的。选择在肿瘤组织中高表达的靶受体、并筛选能与该受体高亲和力、高特异性结合的配体是研究的关键环节。肿瘤的血管新生是肿瘤得以无限生长、局部浸润和远处转移的关键，在此过程中，血管内皮生长因子（Vascular Endothelial Growth Factor，VEGF）及其受体（VEGFR）起关键作用，阻断VEGF/VEGFR信号通路，能够明显地抑制肿瘤的生长、转移，且VEGFR在多种肿瘤细胞及肿瘤血管内皮中高表达而在正常组织中低表达或不表达，表明VEGFR是肿瘤核素显像和治疗的理想靶点。在课题的前期研究中，我们利用生物信息学的方法对多肽VEGF125-136片段进行改造，并筛选到两条新多肽QKRKRKKSRKKH、RKRKRKKSRYIVLS。体内外实验证实：该两条多肽具有肿瘤靶向性；与VEGFR的亲和力较VEGF125-136提高了6倍及2.5倍；能够显著抑制A549细胞生长，抑制率分别为40%、70%。有望作为分子探针或靶向药物用于肿瘤的分子显像及靶向治疗。在此基础上，本研究拟用治疗型放射性核素188Re对该两条小分子多肽进行标记、鉴定，并探讨标记多肽在荷A549移植瘤裸鼠中的体内分布、核素显像及治疗作用，为其作为核素靶向药物治疗肿瘤奠定实验基础。方法：1.多肽的188Re标记及鉴定：分别以双半胱氨酸（Ethylene Cysteine，EC）、MAG3、HYNIC作为双功能螯合剂对小分子多肽QKRKRKKSRKKH、RKRKRKKSRYIVLS进行188Re标记，选取最佳双功能螯合剂和标记条件，并鉴定标记多肽在生理盐水及人血清中的稳定性。2．构建过表达突变型VEGFR-1的A549细胞株：利用慢病毒载体转染突变型VEGFR-1基因至A549细胞中，免疫荧光观察慢病毒转染效率，荧光定量RT-PCR及蛋白免疫印迹法鉴定转染后VEGFR-1的mRNA及蛋白表达水平。3.188Re-多肽与A549细胞的结合特性鉴定：体外受体竞争结合实验验证188Re-多肽与A549细胞的结合能力。VEGFR-1受体饱和结合试验、受体内化实验探讨多肽与VEGFR-1的结合特性。4.188Re-多肽在荷瘤裸鼠体内显像及分布：SPECT平面显像观察标记多肽在荷A549肿瘤裸鼠的肿瘤靶向性，体内分布实验定量分析标记多肽在各脏器的每克百分摄取率（%ID/g），计算肿瘤/肌肉比值。5.188Re-多肽对荷A549肿瘤裸鼠的治疗作用：分别以两条标记多肽为治疗组，生理盐水、非标记多肽、Na188ReO4为对照组，通过生存分析、肿瘤生长曲线、肿瘤坏死及凋亡检测，比较上述药物对荷瘤裸鼠的治疗作用。结果：1.成功通过一步法对两条EC偶联多肽进行188Re标记，标记率分别为(85.34±2.05)%及(90.9±3.45)%，明显高于MAG3、HYNIC偶联多肽。188Re-EC多肽在生理盐水及人血清中稳定性较好，放置24小时放射化学纯度无明显降低。2.慢病毒载体转染后，A549细胞中的荧光强度、VEGFR-1基因的mRNA及蛋白在表达水平明显增强，表明成功构建过表达突变型VEGFR-1的A549细胞株。3.体外受体竞争结合实验证实两条标记多肽在体外能够与A549细胞特异性结合；VEGFR-1受体饱和结合实验表明标记多肽可与VEGFR-1结合；受体内化实验表明标记多肽可以通过VEGFR-1介导的内化作用进入胞内。4. SPECT平面显像及体内分布实验示：标记多肽主要通过泌尿系统排泄，少部分通过肝脏排泄，在脑、肌肉、骨、肺等脏器中分布较少。注射标记多肽后2小时及6小时，肿瘤部位可见明显放射性浓聚，肿瘤/肌肉比值（T/NT）分别为(4.67±1.2),(4.91±1.23)及(5.87±1.3),(5.46±0.87)，均明显高于188Re-VEGF125-136组。5.与对照组相比，188Re-多肽治疗组能够明显延长荷A549肿瘤裸鼠的生存时间，抑制肿瘤的生长速度;病理学HE染色示治疗组肿瘤组织中大量坏死;TUNEL凋亡染色示未坏死肿瘤细胞的凋亡比例明显增加。结论：1.首次将EC作为双功能螯合剂用于多肽的188Re一步法标记，标记方法简便，将标记率提高至90%以上且标记物稳定性好。2.成功构建过表达VEGFR-1的A549细胞株；标记多肽可以与VEGFR-1特异性结合，并可通过VEGFR-1的内化作用进入到胞内。3.188Re-多肽在荷A549肿瘤裸鼠体内能够靶向聚集于肿瘤部位，肿瘤/肌肉比值高。4.188Re-多肽在荷A549肿瘤裸鼠体内有较强的抗肿瘤作用，能够抑制移植瘤的生长速度，明显延长荷瘤裸鼠的生存时间。