聚乙烯亚胺介导18F标记胰腺癌细胞靶向肽的PET显像研究

为实现和增强胰腺癌的靶向诊断，本课题拟采用18F标记靶向网格蛋白-1（plectin-1）的多肽为探针（18F-PTP）进行胰腺癌受体靶向显像。通过探针交联非病毒转导载体聚乙烯亚胺（PEI），完成18F-PTP和胰腺癌细胞膜plectin-1的结合并导入细胞内，实现18F-PTP与细胞膜及细胞内plectin-1的结合，提高靶/非靶比，增强靶向探针PET显像的敏感性。利用聚乙二醇（PEG）的增强转导和聚合作用及暴露基团修饰作用减低PEI的潜在细胞毒性，增加18F-PTP-PEG/PEI在生物体循环过程中的稳定性。因此，本课题是PET诊断胰腺癌的分子靶向和细胞转导的联合创新设计。本研究不但能解决胰腺癌的早期特异性诊断问题，也能为胰腺癌的靶向治疗，以及其它实体瘤的靶向诊断和治疗，提供可以借鉴的方法。

为实现和增强胰腺癌的靶向诊断，本课题根据胰腺癌细胞膜及细胞内均有网格蛋白-1（plectin-1），而且在细胞膜上为特异性表达的特征，提出新型的受体显像模式：以靶向肽/聚乙烯亚胺（PTP/PEI）复合物作为显像探针，通过靶向肽PTP和胰腺癌细胞膜plectin-1的特异性结合作用，探针在活体内可以靶向胰腺癌，并通过PEI的细胞转导作用进入胰腺癌细胞与细胞内plectin-1结合，致使大量的探针特异性滞留于胰腺癌细胞。因此，本课题是分子靶向与细胞转导的联合设计，通过细胞膜与细胞内分子靶向的叠加，提高受体显像的灵敏度，是受体显像的理论创新。本课题采用羟基荧光素（FAM）及放射性核素(18F)标记靶向肽PTP，并与PEI连接，构建了两个复合物探针：FAM-PTP/PEI和18F-PTP/PEI。通过细胞学、免疫组化、活体显像等实验证实了探针PTP/PEI在体内外均具有特异性靶向胰腺癌的作用，而且比单纯PTP的靶向作用明显增强，说明这一新型的受体显像模式的理论是可行的。本课题组制备的复合物探针18F-PTP/PEI，理化性状及生物学性质均达到了临床应用要求，并成功用于Micro PET/CT的裸鼠胰腺癌模型显像。通过对其药代动力学及生物分布特征的研究，初步证实该探针可实现和增强胰腺癌的靶向诊断，具有临床应用潜能，并且这一显像模式的成功也为其他肿瘤的靶向诊断提供了可借鉴的经验。另外国内外大量研究表明PEI具有可靠的细胞转导功能，作为基因转导载体在临床前研究中具有重要的应用价值。由于缺乏靶向性，限制了PEI在活体基因治疗中的应用。本研究结果表明，通过与特异性靶向肽PTP的结合，复合物PTP/PEI在活体内可靶向胰腺癌组织，因此复合物探针FAM-PTP/PEI和18F-PTP/PEI不仅能解决胰腺癌的特异性诊断问题，也可做为胰腺癌基因治疗的靶向载体。