基于分子影像技術(shù)的光學(xué)靶向納米探針診斷和微波消融治療三陰性乳腺癌的實驗研究.pdf

1、分子影像學(xué)(Molecular imaging，MI)是近年來隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)和生命醫(yī)學(xué)的飛速發(fā)展應(yīng)用而生的新的學(xué)科，是將醫(yī)學(xué)影像技術(shù)和分子生物學(xué)技術(shù)相結(jié)合的成像方法。利用多種影像學(xué)方法和分子探針，能夠在活體狀態(tài)下對生物過程進(jìn)行細(xì)胞層面和分子水平上，甚至基因水平的定性和定量研究。以研究生物體內(nèi)生化進(jìn)程和生理變化為目標(biāo)的新興學(xué)科。MI最顯著特點是:借助處于前沿領(lǐng)域的各種分子探針，利用多種影像學(xué)方法，如MRI、CT、核素、PET、超聲和光

2、學(xué)等影像學(xué)技術(shù)，選擇特異性介質(zhì)，實現(xiàn)對特定甚至單個細(xì)胞、分子的非侵入性顯像。
　　目的:本課題組利用自行研發(fā)構(gòu)建的分子靶向探針進(jìn)行光學(xué)成像，以考察其生物相容性及特異靶向性為目的，進(jìn)行了一系列研究，包括探針的體內(nèi)體外實驗、人三陰性裸鼠乳腺癌模型構(gòu)建、腫瘤的活體成像診斷及治療為一體的研究。
　　方法:文章的第一部分采用反相微乳液法制備了介孔二氧化硅(MSNs)，以此為載體介質(zhì)，選用近紅外熒光染料吲哚菁綠(ICG)為熒光材料，制備

3、了ICG-MSNs熒光生物化學(xué)納米顆粒，通過共價偶聯(lián)的方法上載了特異性靶向腫瘤新生血管的靶向配體RGD，獲得熒光信號較強的納米探針RGD-ICG-MSNs。利用熒光顯微鏡觀察探針對RGD(+)表達(dá)的MDA-MB-231三陰性乳腺癌細(xì)胞的靶向性，以RGD(-)表達(dá)的乳腺癌細(xì)胞系MCF-7為對照，考察其用于標(biāo)記與靶向吞噬性的效能。采用慢病毒轉(zhuǎn)染了熒光素酶和綠色熒光蛋白的人類三陰性乳腺癌MDA-MB-231細(xì)胞系，傳代培養(yǎng)，接種于BALB/C

4、裸鼠的肩胛部皮下、乳房墊下及尾靜靜注射，建立三陰性乳腺癌裸鼠皮下、原位及靜脈轉(zhuǎn)移性腫瘤模型。文章第二部分利用熱層析成像儀和超聲儀在腫瘤生長早期進(jìn)行檢測，并用小動物活體成像儀監(jiān)測腫瘤細(xì)胞在裸鼠體內(nèi)的生長情況及探針的主動靶向性能。在癌細(xì)胞接種的第5天時，熱層析成像系統(tǒng)報告了該部位的異常表現(xiàn)，而同一組裸鼠在第9天時超聲才可以探及結(jié)節(jié)樣結(jié)構(gòu)，因此，熱層析成像儀對微小腫瘤的檢測要早于超聲。熒光靶向探針在小動物活體熒光儀的監(jiān)視下，不僅可以準(zhǔn)確的靶向

5、活體的皮下和原位表淺的乳腺腫瘤，而且可以靶向裸鼠腹腔內(nèi)的多發(fā)轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)。文章的第三部分利用所構(gòu)建的活體腫瘤模型進(jìn)行超聲引導(dǎo)下微波消融治療，并且術(shù)前與術(shù)后均用超聲造影來評價腫瘤血管的灌注情況及毀損情況，為腫瘤治療提供了可視化原位滅活的新方法。
　　結(jié)果:實驗結(jié)果表明，RGD(+)表達(dá)的MDA-MB-231細(xì)胞較RGD（-）袁達(dá)的乳腺癌MCF-7細(xì)胞對熒光納米顆粒的吞噬效果明顯增強;RGD-ICG-MSNs具有生物相容性好、細(xì)胞毒性

6、低及化學(xué)穩(wěn)定性好的優(yōu)點;成功建造了三陰性乳腺癌的裸鼠皮下瘤、原位瘤及靜脈轉(zhuǎn)移瘤模型，該動物模型用于后續(xù)的熱層析成像實驗及活體熒光成像實驗，用以考察腫瘤細(xì)胞的最早檢測時間及探針在體內(nèi)的尋靶性能;熱層析成像儀和超聲儀在腫瘤生長早期進(jìn)行檢測結(jié)果表明，在癌細(xì)胞接種的第5天時，熱層析成像系統(tǒng)報告了該部位的異常表現(xiàn)，而同一組裸鼠在第9天時超聲才可以探及結(jié)節(jié)樣結(jié)構(gòu)，因此，熱層析成像儀對微小腫瘤的檢測要早于超聲;熒光靶向探針可以準(zhǔn)確的靶向活體的皮下和原

7、位表淺的乳腺腫瘤，可以靶向裸鼠腹腔內(nèi)的多發(fā)轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié);超聲引導(dǎo)下微波消融治療裸鼠皮下及原位腫瘤，并且術(shù)前與術(shù)后均用超聲造影來評價腫瘤血管的灌注情況及毀損情況，力求為腫瘤治療提供可視化原位滅活的新方法提供實驗依據(jù)。
　　結(jié)論: RGD-ICG-MSNs具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性及生物相容性，細(xì)胞毒性小，可以用于人三陰性乳腺癌裸鼠皮下及原位腫瘤的靶向診斷;利用熱層析及熒光成像系統(tǒng)為腫瘤早期、精準(zhǔn)的定性診斷奠定實驗基礎(chǔ);超聲可視化引導(dǎo)下微波