基质金属蛋白酶依赖性MR双向衬度增强多模态纳米探针实现结直肠癌早期及微小肝转移靶向诊断

基本信息
批准号:81871403
项目类别:面上项目
资助金额:57.00
负责人:孙继红
学科分类:
依托单位:浙江大学
批准年份:2018
结题年份:2022
起止时间:2019-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:李方园,李强,鲁敬雄,骆靖峰,周飞,胡希,董雪,王吉,姜少杰
关键词:
氧化铁纳米粒磁共振成像金属基质蛋白酶结直肠癌双向衬度增强
结项摘要

Colorectal cancer is among the most prevalent malignancies in the world, which develops through the well-recognized classic pathway from adenoma to adenocarcinoma with a high incidence of hepatic metastases. It is still an unsolved clinical problem to diagnose colorectal cancer and its hepatic micrometastatic foci at early stage. The continuous upregulation and expression of matrix metalloproteinase (MMP) plays an important role throughout the process of colorectal cancer development from adenoma to adenocarcinoma, and it is highly associated with the prognosis. Therefore, MMP may be an ideal diagnostic target for colorectal cancer. An emerging novel concept of inverse contrast-enhancement, which involves the conjugation of tumor microenvironment-responsive nanoprobes targeting MMPs, is expected to pave the way to achieve the goal of early diagnosing colorectal cancer and its micrometastatic foci in livers. This project is designed to construct an inverse contrast enhanced nanoparticle assembly that crosslinks MMP-cleavable polypeptide on the surface of 3nm iron oxide nanoparticles on the basis of previous work. The MMP-dependent bimodal nanoparticles loaded with fluorescent imaging agent, Alexa647, can instantly disintegrate by specifically responding to the MMP in tumor microenvironment, functioning as a multimodal imaging probe. We will investigate the metabolism, transport, and distribution of the nanoparticles in mice models with colorectal cancers and use the multimodal probe-based MR imaging/optical imaging techniques to evaluate the development pathway of mouse colorectal cancers. The success of this study is expected to elucidate the mechanism of colorectal cancer germination, growth and metastasis in vivo, which may be valuable for establishing the basis for achieving the ultimate goal of early diagnosis on colorectal cancer and its hepatic micrometastases.

结直肠癌是全球高发且易肝转移的恶性肿瘤,大多由结直肠腺瘤恶变而来,但结直肠癌和微小肝转移瘤早期诊断仍是当今临床难题。金属基质蛋白酶MMP-2/9从腺瘤到腺癌发展过程中稳定持续增高且与预后相关,故是理想的分子诊断靶点。利用MMP特异性剪切肽链,引入磁共振双向衬度增强新理念,设计肿瘤微环境响应型多模态纳米探针,有望实现结直肠癌和微小肝转移瘤早期靶向诊断。本项目拟在前期工作基础上,首先将MMP-2/9特异剪切肽链与3nm氧化铁纳米粒子交联,构建对MMP响应解体的纳米粒子组装体并负载荧光成像剂Alexa647,制备出MMP依赖磁共振双向衬度增强多模态纳米探针;然后建立多模态影像学评价方法和量化指标,对该新型纳米探针进行在体评价及诊断机制研究,以确定其小鼠体内分布、转运和代谢途径;另进行结直肠腺瘤、早期癌和微小肝转移瘤多模态成像研究,最终实现早期结直肠癌及微小肝转移瘤精准靶向诊断并提供理论依据。

项目摘要

结直肠癌是全球高发且易肝转移的恶性肿瘤,大多由结直肠腺瘤恶变而来,但结直肠癌和微小肝转移瘤的早期诊断仍是当今临床难题。本项目针对结直肠癌和肝转移的早期诊断,设计并合成了多种新型磁共振成像纳米探针,实现对结直肠癌和肝转移的精准靶向磁共振成像。此外,研发了具有结直肠癌诊疗一体化效果的纳米探针,达成结直肠癌的精准和个性化治疗。主要研究成果如下:1.在结直肠癌及肝转移精准靶向磁共振成像方面,成功合成了由载铁两亲性聚合物聚多巴氨基酸自组装成的磁共振T1加权成像纳米探针,实现结直肠癌和肝转移的精准靶向诊断,有望取代传统钆系对比剂成为新一代安全、高效的磁共振对比剂,具有良好的临床转化前景;此外,成功制备了一种铁基固体脂质纳米粒,实现了溃疡性结肠炎和原位结肠癌的精准磁共振成像。2.在结直肠癌诊疗一体化方面,研发了一种负载SN38的硅酸锰纳米输送系统,实现结直肠肿瘤部位的T1增强磁共振成像和化疗/化学动力学联合治疗;研发了一种具有光热和磁共振增强效果的锰掺杂普鲁士蓝纳米粒子,实现结直肠癌磁共振成像下热消融术后进一步清除消融残余灶,降低肿瘤复发的风险。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

DOI:10.17521/cjpe.2019.0351
发表时间:2020
2

基于 Kronecker 压缩感知的宽带 MIMO 雷达高分辨三维成像

基于 Kronecker 压缩感知的宽带 MIMO 雷达高分辨三维成像

DOI:10.11999/JEIT150995
发表时间:2016
3

低轨卫星通信信道分配策略

低轨卫星通信信道分配策略

DOI:10.12068/j.issn.1005-3026.2019.06.009
发表时间:2019
4

自然灾难地居民风险知觉与旅游支持度的关系研究——以汶川大地震重灾区北川和都江堰为例

自然灾难地居民风险知觉与旅游支持度的关系研究——以汶川大地震重灾区北川和都江堰为例

DOI:10.12054/lydk.bisu.148
发表时间:2020
5

F_q上一类周期为2p~2的四元广义分圆序列的线性复杂度

F_q上一类周期为2p~2的四元广义分圆序列的线性复杂度

DOI:10.11999/JEIT210095
发表时间:2021

孙继红的其他基金

批准号:20671009
批准年份:2006
资助金额:8.00
项目类别:面上项目
批准号:21576005
批准年份:2015
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:21076003
批准年份:2010
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:81571738
批准年份:2015
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:21276005
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:20851002
批准年份:2008
资助金额:30.00
项目类别:专项基金项目
批准号:21878006
批准年份:2018
资助金额:64.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

结直肠癌早期肝转移的多模态分子影像特征识别及分析

批准号:81471736
批准年份:2014
负责人:姜慧杰
学科分类:H2708
资助金额:73.00
项目类别:面上项目
2

用于结直肠癌早期诊断的pH调控智能分子靶向性MRI探针研究

批准号:81000626
批准年份:2010
负责人:冯仕庭
学科分类:H2706
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
3

基于多模态分子影像特征的结直肠癌早期肝转移新分子标记物筛选及预测模型构建

批准号:81671760
批准年份:2016
负责人:姜慧杰
学科分类:H2708
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
4

纳米生物探针MR诊断早期异种胰岛移植免疫排斥反应

批准号:30770610
批准年份:2007
负责人:叶斌
学科分类:H2706
资助金额:26.00
项目类别:面上项目