树状大分子修饰纳米金微粒携带叶酸对人肺腺癌的CT靶向研究

如何靶向、敏感、特异的早期检出肺腺癌，是提高该肿瘤治愈率的关键；而要在细胞水平或分子水平实现直观的早期肺腺癌筛查，关键在于研究高效的靶向显影分子探针。本课题组拟用表面化学修饰的聚酰胺（poly(amidoamine), PAMAM）树状大分子修饰纳米金微粒作为人肺腺癌的细胞内CT显影剂，利用树状大分子表面的大量官能团通过共价键结合的方式携带叶酸分子，通过提高与人肺腺癌细胞（SPC-A-1）表面叶酸受体的结合率，来提高癌细胞对探针的摄入量；并模拟临床CT造影剂静脉给药途径，利用micro-CT高分辨率的优势，对已经成功建立的裸鼠人肺腺癌模型进行动态、活体CT靶向成像。目的是开发经济、无毒、高敏感性的人肺腺癌的CT分子探针，为肺腺癌的早期诊断探索新思路，为临床应用打下基础。

如何靶向、敏感、特异的早期检出肺腺癌，是提高该肿瘤治愈率的关键；而要在细胞水平或分子水平实现直观的早期肺腺癌筛查，关键在于研究高效的靶向显影分子探针。本项目用表树状大分子修饰纳米金微粒（Au DENPs）作为癌细胞内CT显影剂，携带叶酸（FA）作为靶向分子，合成肺腺癌细胞CT靶向探针，模拟临床CT造影剂静脉给药途径，利用micro-CT高分辨率的优势，对裸鼠人肺腺癌SPC-A1模型进行动态、活体CT靶向成像。目的是开发经济、无毒、高敏感性的人肺腺癌的CT分子探针，为肺腺癌的早期诊断探索新思路。本项目研究成果包括：（1）合成了树状大分子修饰的纳米金微粒(Au DENPs)，并完成了其表征及X线显影性研究。证实：A.合成的Au DENPs粒径4.033±0.957 nm，理化性状稳定；B. Au DENPs的CT值高于相同浓度的碘海醇，具有更好的X线显影性；C.其在循环系统中的半衰期较碘海醇明显延长，有利于与肿瘤细胞的靶向结合。（2）优化合成了乙酰化Au DENPs，并完成了其表征、细胞毒性、代谢动力学及体内、外micro-CT 成像研究和组织学验证。证实：A.通过乙酰化处理，降低了材料的细胞毒性，也增加其半衰期；B.经静脉给药，乙酰化Au DENPs 的半衰期(T1/2)为42.10±24.19 h；C.体内、外micro-CT 成像和组织学验证实验证实经瘤内注射、腹腔注射方法可实现Au DENPs对人肺腺癌SPC-A1细胞的被动靶向成像。（3）合成了携带FA靶向修饰的乙酰化Au DENPs，并完成其表征、细胞毒性、生物分布研究，经SPC-A1肺腺癌细胞的体内外micro-CT研究，可达到靶向成像效果，结果经组织学确证。研究结果证实合成的FA修饰的乙酰化Au DENPs，即{ (Au0)50-G5.NHAc-FA5} DENPs大小3 nm左右，具有很好的生物相容性；B. 该探针有效提高了与SPC-A1细胞的结合率，实现了主动靶向性，提高了CT检出率。综上所述，通过本项目的研究工作，实现了叶酸作为靶向分子对SPC-A1人肺腺癌的主动靶向CT 成像，掌握了Au DENPs 的合成技术及其理化性能、生物相容性、半衰期等特点，阐明了其细胞CT成像机理，明确了其作为CT 分子影像显影及治疗载体的优势，为下一步应用其作为载体，对肺腺癌或其他肿瘤进行深入的分子影像研究打下了基础。