转铁蛋白偶联的超顺磁性-荧光纳米探针双重靶向标记脑胶质瘤的研究

脑胶质瘤发病率高、病死率高、肿瘤生长成侵袭性，如何准确显示肿瘤边界、定位肿瘤细胞，达到肿瘤的精确切除，减少复发率、致残率目前仍是公认的难题。本课题拟研制一种新型对比剂- - - - 将超顺磁性氧化铁纳米颗粒SPIONs、荧光素cy5.5和胶质瘤膜表面转铁蛋白受体（TFR）的配体转铁蛋白（Tf）偶联，利用SPIONs的MR成像功能、荧光素cy5.5的光学显影和胶质瘤膜表面受体靶向针对胶质瘤的特性，合成一种同时具有荧光及MR成像功能的双功能靶向对比剂，实现胶质瘤的靶向标记。本研究拟采用大鼠C6胶质瘤细胞模型，研究该双功能靶向对比剂对胶质瘤在体内、体外的显像效果，判断其是否具有临床潜在诊断及指导肿瘤切除的应用价值。

1.背景：.神经胶质瘤是中枢神经系统最常见的原发性肿瘤，呈弥漫浸润生长方式，常规影像学手段难以准确判断肿瘤边界，影响肿瘤精准治疗。 .针对上述临床需求，我们设计分子探针——转铁蛋白偶联的超顺磁性氧化铁纳米颗粒Tf-ATP-SPOINs，该探针由两个部分偶联：一是显影功能部分SPIONs，二是特异靶向结合肿瘤细胞的功能部分，转铁蛋白（Transferrin，Tf），通过Tf与TfR特异性结合对肿瘤进行靶向标记。.2.主要内容：.（1）将SPIONs用ATP包被，将Tf与ATP-SPIONs偶联，测量形貌粒径及弛豫率。.（2）体外测定Tf-ATP-SPIONs靶向标记及成像能力。Tf-ATP-SPIONs和SPIONs（对照）分别与C6胶质瘤细胞共培养后，测量T2WI信号强度值SI。测定不同浓度样品细胞内铁含量。比较两组样品普鲁士蓝染色阳性细胞百分比。.（3）体内测定Tf-ATP-SPIONs靶向标记及成像能力。脑立体定位注射C6胶质瘤细胞建立大鼠脑胶质瘤模型，经尾静脉注射Tf-ATP-SPIONs和SPIONs比较二者对于脑胶质瘤的成像效果。最后肿瘤标本切片行HE和普鲁士蓝染色。.3.重要结果及关键数据：.（1）Tf与SPIONs偶联成功。Tf-ATP-SPIONs粒径为15.5±0.6 nm, 弛豫率为68.3 mM-1S-1。Tf-ATP-SPIONs的浓度和T2 弛豫时间呈线性关系.（2）C6细胞体外MRI成像显示，Tf-ATP-SPIONs组对C6细胞T2信号强度的改变比SPIONs组更明显。试验组普鲁士蓝染色阳性细胞百分比为（98.7±1.5）%，明显高于对照组。.（3）大鼠脑胶质瘤种植成功。与对照组相比，试验组注射Tf-ATP-SPIONs后2h，荷瘤大鼠肿瘤区在T2加权及SWI图像上信号开始降低，24及48h后T2加权及SWI图像中仍可发现肿瘤区呈明显低信号。脑组织切片普鲁士蓝染色证实试验组肿瘤细胞内积聚大量蓝染颗粒。.4.科学意义：.Tf-ATP-SPIONs能提高磁共振T2WI和SWI图像对于胶质瘤显示的敏感性和特异性，并维持较长时间显像，可以作为一种较理想的靶向对比剂对C6胶质瘤进行标记成像。这种靶向对比剂具有术前准确成像定位，术后判断肿瘤切除情况、追踪有无复发的临床价值。并具有特异性药物载体成像的潜在价值。