神经内分泌肿瘤特异性多功能纳米分子探针NIRF-CCPM-Octreotide的研究

In the past 30 years, the incidence of neuroendocrine tumors (NET) increases by about 500%. Molecular imaging guided individual treatment becomes the core of tumor therapy. It requires specific molecular probes, and nanotechnology-specific molecular probe provides a technology platform. Nuclide labeled octreotide (Oc) is currently the most widely used in clinical diagnosis reagent NET. This project take attestations to use glycosylation crosslinked polymeric micelles nanoparticles (NIRF-CCPM) as a platform, will have a specific octreotide coupled with CCPM, get di-targeting (receptor targeting / EPR effect ) nano-probes. Then , 64Cu used as a nuclide tracer, 64Cu-NIRF-CCPM-Oc nanoprobes will be prepared for dual-modality (optical/nuclear medicine) imaging, tumor dual therapy (Oc targeted therapy/ radionuclide radiation) research. Then, immunohistochemical/radiochemical were used for tissue localization, radiologic target and the real target comparison. In short, by the design of 64Cu-NIRF-CCPM-Oc nanoparticles, Octreotide will effectively extend the biological half-life, by the Double targeting, di-modality imaging and dual therapy NET in order to achieve early diagnosis, treatment of the tumors.

在过去30年间，神经内分泌肿瘤(NET)的发病率提高约500%。以分子影像为指导的个体化治疗成为肿瘤诊疗学的核心。其需要有特异性的分子探针作为保障，而纳米技术为特异性分子探针提供了技术平台。核素标记的奥曲肽(Oc)是目前临床上应用最为广泛的NET诊疗试剂。本项目以糖基化的近红外核交联聚合胶束纳米粒子(NIRF-CCPM)为平台，将具有NET特异性的Oc与CCPM偶联，获得新型双重靶向(受体靶向/EPR效应)的纳米探针。而后进行64Cu标记，获得64Cu-NIRF-CCPM-Oc纳米探针，进行双模态(光学/核医学)显像、肿瘤双重治疗(Oc靶向治疗/核素放疗)的研究，并通过放射性自显影/免疫组化进行组织定位，进行影像学靶区和真实靶区比较。总之，64Cu-NIRF-CCPM-Oc的构建，将有效延长Oc的生物半衰期，通过双重靶向、双模态显像、双重治疗的研究，以达到NET早诊断、早治疗的目标。

研究背景：以分子影像为指导的个体化治疗成为肿瘤诊疗学的核心。其需要有特异性的分子探针作为保障，而纳米技术为特异性分子探针提供了技术平台。本项目以近红外核交联聚合胶束纳米粒子(NIRF-CCPM)为平台，将具有特异性的奥曲肽或者RGD与之偶联，利用核素111In/64Cu标记后，获得新型双重靶向的纳米探针, 进行多功能新型肿瘤特异性分子探针平台的研究。.主要研究内容：在已有纳米粒子表面修饰奥曲肽或RGD，大大增强其对肿瘤病灶的靶向性，从而提高化疗药物疗效，降低抗肿瘤药物的副作用。该纳米粒子载体的优势在于其具有近红外荧光显像和单光子发射计算机断层显像功能，便于研究药物载体的生物分布特性和肿瘤靶向性，并具有一定的肿瘤定位和诊断作用。在本项目的核素选择时，除了常规的111In的SPECT显像研究外，同时还通过HM-20医用回旋加速器生产出新型PET核素64Cu进行PET显像的相关研究。.重要结果: 本项目分别将具有肿瘤特异性的奥曲肽和RGD多肽分别与核交联聚合胶束（NIRF-CCPM）纳米粒子偶联，而后进行了放射性核素111In/64Cu标记后，获得新型双重靶向的纳米探针，进行系列的结构学表征及体内外评价后，通过建立多种荷瘤鼠模型（如人宫颈癌SKOV3, 人肺癌 A549, 人脑胶质瘤 U87）进行双模态肿瘤靶向成像的研究。最后以阿霉素为化疗药物模型，探究其包裹化疗药物的能力。值得说明的是，本项目中使用的64Cu核素，为项目负责人通过HM-20加速器自行生产，目前本项目负责人团队是国内唯一生产高品质64Cu核素的机构。.关键数据及其科学意义: 结果显示多肽修饰的纳米粒子表面的修饰大大增强了纳米粒子对肿瘤的主动/被动靶向性。其在肿瘤诊断，药物运输和分子显像等方面有良好的应用前景。另外，本项目申请人团队，2013 年开始以医用回旋加速器，进行固体靶核素64Cu 的生产，2016年成功制备出超过200mCi的64Cu。64Cu 已经在以北京地区为主的十余家科研单位使用。本单位近三年来，国内唯一提供高品质64Cu的机构。