基于负载SPIO脂质纳米粒肝组织双靶向分子影像实验研究

现有肝靶向磁共振成像（MRI）对比剂均为肝组织单靶向对比剂，因毒副作用、价格昂贵等而难以临床推广应用。本课题在前一项国家自然基金肝靶向分子影像研究基础上，构建以固体脂质纳米粒（SLN）为载体、具有肝主被动双靶向的新型对比剂，即N-乳糖酰化脂质磁性纳米粒（Gal-SLN-SPIO）：研究其体内外肝细胞靶向性；通过MRI检测新型对比剂的体外巨噬细胞（被动靶向细胞模型）、人肝细胞和HepG2肝癌细胞（被动靶向细胞模型）的靶向性及负向增强信号特征，实现其体外主、被动肝靶向分子影像；建立移植性肝癌模型，利用肝组织中ASG受体及Kupffer细胞数量的变化，通过Gal-SLN-SPIO对肝组织双靶向性，MRI检测其负向增强信号特征的变化，有望大幅度提高对比剂的灵敏性、实现安全快速的肝靶向磁共振成像。本研究为MRI对比剂的研发提供新思路、新方法，并提升我国MRI对比剂研发的自主创新能力。

背景：现有肝靶向磁共振成像对比剂均为肝组织单靶向对比剂，因毒副作用、价格昂贵等而难以临床推广应用。研究目的：构建经半乳糖修饰的以固体脂质纳米粒为包被材料的对肝具有双靶向功能的脂质磁性纳米粒Gal-SLN-USPIO，通过体外和体内实验研究其对正常肝细胞、肝癌细胞及正常肝组织的靶向作用，以及对原位移植肝癌模型的诊断价值。研究结果：体外细胞实验研究结果表明，RAW264.7细胞对SLN-USPIO的摄取强于Gal-SLN-USPIO和Gal-SLN-USPIO/PEG，LO2细胞对Gal-SLN-USPIO的摄取强于SLN-USPIO和Gal-SLN-USPIO/PEG，而HepG2细胞对三种脂质磁性纳米粒的摄取无明显差异性，LO2细胞对Gal-SLN-USPIO的摄取明显强于HepG2细胞对Gal-SLN-USPIO的摄取；在体肝脏分布研究结果表明，对肝脏具有双靶向功能的Gal-SLN-USPIO在不同时间点的肝脏分布均强于SLN-USPIO和Gal-SLN-USPIO/PEG对照组；体外细胞MR成像研究结果表明，Gal-SLN-USPIO被LO2细胞摄取后，其信号强度降低最明显，所对应的R2*值明显大于SLN-USPIO和Gal-SLN-USPIO/PEG组（p<0.05）；三种脂质磁性纳米粒被HepG2细胞摄取后，其对应的信号强度及R2*值三者之间无明显差异（p>0.05）；体内MR成像的研究结果表明，三组裸鼠增强后不同时间点T2WI序列肝内肿瘤的SNR较增强前均无显著性差异（p>0.05），正常肝组织的SNR较增强前均有显著性差异（p<0.05），增强后Gal-SLN-USPIO组肿瘤-肝脏的CNR较SLN-USPIO和Gal-SLN-USPIO/PEG组明显提高且有显著性差异（p<0.05）；病理切片HE染色结果表明，本研究所构建的HepG2裸鼠原位移植肝癌模型全部接种成功；普鲁士蓝染色结果表明，Gal-SLN-USPIO组正常肝脏组织中的蓝色铁颗粒明显多于SLN-USPIO和Gal-SLN-USPIO/PEG组。结论及科学意义：本研究成功制备了对肝脏具有主被动双靶向功能的脂质磁性纳米粒Gal-SLN-USPIO，并通过体内外实验证实Gal-SLN-USPIO在肝脏靶向磁共振分子成像中具有良好的应用前景。