VEGFR3单克隆抗体靶向标记超顺磁性纳米氧化铁颗粒的肿瘤淋巴转移潜能成像实验研究

采用VEGFR3单克隆抗体标记的超顺磁性纳米氧化铁颗粒（USPIO），制成靶向性纳米磁共振造影剂，明确造影剂的物理化学磁学特性及生物安全性；选择MDA-MB-231及MCF-7二种人乳腺癌细胞株，经免疫组化测定其VEGF-C及VEGFR3的表达水平差异；建立上述二种瘤株的裸鼠原位模型。以空白USPIO对照，探讨VEGFR3－USPIO在细胞及动物水平对肿瘤的靶向成像能力，并以病理、免疫组化及电镜等结果做对照，探讨VEGFR3－USPIO在体内实验中与肿瘤的结合区域及部位、根据二种不同肿瘤模型间造影剂增强后的信号差异，探讨在体水平磁共振信号变化与肿瘤及肿瘤间质VEGF-C及VEGFR3表达的相关性、与自然死亡的瘤鼠尸检结果对照，比较靶向成像的磁共振信号强度与淋巴结转移情况及瘤鼠生存期的相关性。通过本研究，有望在活体水平对肿瘤的淋巴转移潜能进行评估，为肿瘤的预后及治疗方案的选择提供直接的指标

分子影像学是近年来飞速发展的一个崭新边缘学科，因其可以在分子细胞水平发现疾病，为肿瘤早期诊断和疗效监测带来了新的成像模态，吸引了越来越多的科学家开展此方面的研究和探索。本项目基于影像学科研究前沿和热点，从临床亟待解决的实际问题出发，通过构建结合抗VEGFR3抗体的USPIO磁共振分子探针，对MDA-MB-231及MCF-7人乳腺癌肿瘤细胞VEGFR3的表达水平及表达部位进行评价，观察分子靶向探针对肿瘤诊断和转移潜能评估的应用价值。本项目按期基本完成主要研究内容，其研究结果如下：自行合成的纳米铁颗粒具有优良的磁共振成像性能，铁溶液浓度与R2及R2*弛豫时间存在线性正比关系，且表面被覆有丰富的可修饰集团；USPIO在健康裸鼠体内主要分布于肝脏、脾脏血窦及淋巴结中，肝脏USPIO注射前与注射24小时后T2值比较差异有显著性（p<0.05），强化率为26.8%，肝脏可作为评价裸鼠体内强化效果的目标脏器。采用化学共轭法成功合成VEGFR3-USPIO靶向性磁共振分子探针，并验证了其磁学特性和生物安全性。同时，研究显示MDA-MB-231细胞株VEGFR3表达部位在细胞膜及胞质内；铁颗粒与细胞孵育后，普鲁士蓝染色可见VEGFR3-USPIO组铁颗粒存留较多，且集中分布于细胞膜周围，而USPIO组铁颗粒存留稀少，且散在分布于细胞间隙。体外磁共振测量结果显示，VEGFR3-USPIO-细胞孵育组的T2弛豫时间明显低于USPIO-细胞孵育组；注射分子探针后，MDA-MB-231荷瘤裸鼠模型VEGFR3-USPIO组肿瘤T2值明显减低，强化率为28.6%；而USPIO组肿瘤T2值未见明显改变。本研究证实VEGFR3-USPIO是一种特异性的MRI靶向成像分子探针，有望用于肿瘤早期诊断及无创实时的评价治疗效果成像。依托本基金现已发表论著4篇（其中SCI论著2篇），SCI论著在投1篇，国外会议摘要3篇，培养4名博士毕业生，并荣获多项院级科研成果奖。本项研究工作的开展，培养了一批分子影像领域研究的青年骨干，推进了国内具有自主知识产权的分子影像技术的发展，在纳米铁颗粒、分子探针、小动物磁共振成像等方面均取得重大的技术突破，为肿瘤靶向诊断提供有价值的实验依据，验证了分子影像技术临床转化应用的可行性。