新生血管特异性短肽GEBP11对动脉粥样硬化斑块的靶向分子成像研究

我国冠心病心肌梗死的发病率死亡率逐年上升，关键在于缺乏对冠状动脉病变尤其是易损斑块早期预警的有效手段。有研究表明，病理性血管新生是动脉粥样硬化（AS）发生发展并导致斑块不稳定的重要机制，针对斑块内新生血管的分子成像已经成为冠心病早期诊断的研究前沿,但近年来国内外对于靶向分子的研究缺乏突破性进展。我们前期的研究已经证实新生血管特异性短肽-GEBP11能与病理性新生血管特异性结合。本课题拟以GEBP11为靶向工具构建新生血管特异性MR/SPECT多模态磁性纳米分子影像探针，通过离体实验评价该探针对内皮细胞的生物结合活性，进一步对载脂蛋白E基因敲除小鼠的AS模型进行主动脉易损斑块血管新生状况的MR/SPECT分子成像，实现对不稳定斑块的早期预警，以期为冠心病的早期诊断、防治及降低严重心血管事件风险提供有利的分子影像学新技术。

动脉粥样硬化是危害人类健康的主要疾病，而血管新生作为核心事件在其疾病进程中发挥关键作用。常规影像学技术不能满足检测动脉斑块中血管新生的临床需求，改进成像方法具有重要的现实意义。GEBP11是本课题组利用噬菌体随机肽库技术，基于人脐静脉内皮细胞与肿瘤细胞共培养模型，经多轮筛选获得的环状九肽，具有特异性靶向新生血管的能力。我们课题组成功构建了由GEBP11特异性靶向新生血管，磁性纳米颗粒作为载体，正电子核素68Ga为示踪剂的磁共振/核素双模态成像探针68Ga-NOTA-GEBP11-DMSA-MNPs。该探针理化性质稳定，铁核心平均粒径大约12 nm，粒径分布较为均一，水合尺寸大约143nm，饱和磁化强度49.7 emu/g，可在溶液中保持稳定。探针具有与良好的成像效能，随着68Ga-NOTA-GEBP11-DMSA-MNPs浓度增加，磁共振 T2弛豫时间缩短，荧光信号增强，表现为磁共振T2加权图像逐渐变暗。探针靶向性强且生物相容性好，活化的内皮细胞对68Ga-NOTA-GEBP11-DMSA-MNPs摄取显著增加，但细胞的凋亡和细胞周期无明显变化。探针可实现在体双模态动态成像，PET/CT成像结果显示，68Ga-NOTA-GEBP11-DMSA-MNPs可被动脉斑块摄取显像。磁共振成像显示，探针注射后4小时斑块组织T2加权像信噪比降低约19.3%。普鲁士蓝和CD31染色证实探针特异性蓄积于斑块新生血管。研究证实我们构建的探针可分别用于PET或MR成像发现动脉粥样硬化斑块新生血管。此外，考虑上述磁性纳米颗粒具有良好的组织相容性和药代动力学特征，除作为成像探针外，还有望成为载药工具应用于靶向性抗血管新生治疗。