小动物PET对肿瘤干细胞的可视化研究

研究证明，肿瘤干细胞在肿瘤的发生、转移和复发中起重要作用，肿瘤干细胞的作用机制及通过靶向肿瘤干细胞治疗肿瘤是当前研究热点，但现拥有的对肿瘤干细胞研究方法多为体外技术，存在一定局限性。.本研究拟以基因工程技术获得前列腺癌干细胞的特异性表面抗原PSCA的单链抗体，进行放射性核素Cu-61标记，分析标记产物的稳定性和生物活性；建立原位前列腺癌小鼠模型，在肿瘤生长的不同时期以Cu-61标记的单链抗体作为示踪剂，对原发肿瘤和转移部位的前列腺癌干细胞进行准确的定性和定位，并结合体外检测技术，对小动物PET显像结果进行对比分析。为活体研究肿瘤干细胞的作用机制以及特点提供一种无创影像技术，并结合病灶的最大标准摄取值对前列腺癌干细胞进行准确定量，为将来靶向肿瘤干细胞治疗的药物剂量和停药时间选择提供理论依据。

肿瘤干细胞（CSCs）是肿瘤中具有自我更新、分化、肿瘤形成和耐药性特点的一个群体。目前，在体肿瘤干细胞的监测和显像是极具挑战性并非常有意义的。.方法：本研究的目的是利用裸鼠移植瘤模型，靶向定位131I标记的结直肠肿瘤干细胞标志物--CD133特异性单克隆抗体，即AC133单克隆抗体。方法：在结直肠恶性腺瘤细胞（LOVO细胞系）中，用磁性细胞分离系统分选出CD133（+）细胞和CD133（-）细胞。其中CD133（+）细胞、CD133（-）细胞和未分选的 LoVo细胞分别培养并种植在裸鼠下肢皮下（n=5）。利用Iodogen的方法，131I标记AC133单克隆抗体，并于纯化后检测其放射性化学纯度。并对三种细胞分别进行细胞结合试验的研究。移植瘤裸鼠模型进行SPECT/CT显像。同时，还进行体外实验，生物分布实验，免疫荧光，放射自显影及Western-blot法检测等。结果：放射性标记的化合物（131I-AC133单克隆抗体）在体外实验中具有较好的稳定性、特异性及免疫活性。131I-AC133单克隆抗体在CD133（+）细胞和未分选Lovo细胞的裸鼠移植瘤模型中有明显的浓聚，但是在CD133（-）细胞和阻断组裸鼠移植瘤模型中几乎没有摄取。生物分布实验研究显示，在注射了131I-AC133单克隆抗体后的第七天，CD133（+）细胞、CD133（-）、未分选LoVo细胞和特异性阻断组裸鼠移植瘤模型中，131I-AC133单克隆抗体的肿瘤摄取分别是6.97 ± 1.40%ID/g, 1.35 ± 0.48, 6.12 ± 1.91and 1.61 ± 0.44 %ID/g (n = 4)。免疫荧光、放射自显影和Western-blot结果，进一步证实了131I-AC133单克隆抗体与CD133（+）肿瘤的特异性结合。.结论：本研究通过体内和体外实验，证实了放射性标记的AC133.1单克隆抗体靶向定位肿瘤干细胞的可行性，并为肿瘤干细胞无创性显像提供了一种新的方法。