携抗VEGFR2及Her2纳米超声造影剂多重靶向成像早期乳腺癌的分子影像学研究

普通声学造影剂仅能发生血池内血管显像，因缺乏对病变组织的特殊亲和力,对早期乳腺癌检测能力较差。超声分子成像和生物纳米技术为克服普通超声造影剂的不足在活体早期识别乳腺癌提供了可能。本研究利用高分子聚合物乳酸／羟基乙酸作为制备纳米级靶向超声造影剂的新型材料，以血管内皮生长因子受体2（vascular endothelial growth factor receptor 2, VEGFR2）及人上皮生长因子受体2(human epidermal growth factor receptor 2, Her2)作为乳腺癌靶向超声造影剂定位识别的分子靶点，探索构建具有多重靶向功能纳米声学造影剂的新方法。建立裸鼠乳腺癌模型，考察携抗VEGFR2及Her2多重靶向纳米级超声造影剂在体外的寻靶能力及荷瘤鼠体内的靶向显影效果，为早期乳腺癌靶向超声造影定性诊断提供新思路，有助于实现早期乳腺癌的超声纳米分子成像。

现有的微米级声学造影剂仅能发生血池内血管显像，因缺乏对病变组织的特殊亲和力，只能在短暂的时相中使靶组织血管显影，故对早期乳腺癌诊断的特异性不佳。超声靶向分子成像和生物纳米技术为克服普通超声造影剂的不足在活体早期识别乳腺癌提供了可能。本研究利用高分子乳酸／羟基乙酸共聚物（PLGA）作为制备纳米级靶向超声造影剂的新型材料，以血管内皮生长因子受体2（VEGFR2）及人上皮生长因子受体2（Her2）作为乳腺癌靶向声学造影剂定位识别的分子靶点，以樟脑为致孔剂，通过改进的双乳化溶剂挥发法制备PLGA纳米超声造影剂，并用碳二亚胺法将纳米造影剂与抗VEGFR2及抗Her2抗体耦联制备携抗VEGFR2及Her2抗体的靶向纳米超声造影剂。纳米靶向超声造影剂的平均粒径为152.0±58.08 nm，粒子呈规则球形，大小均一，分散性好，符合理想声学造影剂的一般要求。本研究成功制备双靶向纳米超声造影剂能够在体外与VEGFR2 高表达的鼠血管肉瘤（SVR）细胞及Her2高表达的人乳腺癌 (SkBr3) 细胞特异性靶向结合，且体外高频超声显像效果良好。乳腺癌荷瘤裸鼠活体实验中，携抗VEGFR2及Her2双靶向纳米超声造影剂组肿瘤组织增强剪影后的平均信号强度明显高于携抗VEGFR2抗体或Her2抗体单靶向纳米超声造影剂组（P = 0.001; P < 0.001），携抗VEGFR2抗体或Her2抗体单靶向纳米超声造影剂组与非靶向PLGA纳米造影剂组比较也有明显差异（P = 0.001; P = 0.002），表明携抗VEGFR2及Her2双靶向纳米级超声造影剂在荷瘤鼠体内具有较好的靶向增强显影效果。小动物活体成像进一步证实了双靶向纳米造影剂对乳腺癌肿瘤组织的特殊亲和作用。利用VEGFR2 和CD31免疫荧光双标技术成功检测乳腺癌肿瘤血管内皮细胞VEGFR2呈阳性表达，证实了乳腺癌肿瘤血管内皮细胞VEGFR2的存在，并利用免疫组化技术证实乳腺癌肿瘤细胞膜Her2高表达。本研究构建了具有多重靶向功能的纳米声学造影剂，体内外实验研究证实了其寻靶和增强显像能力，通过优化与完善靶向纳米级声学造影剂体内显像方法学，建立了早期乳腺癌超声纳米分子成像新方法。揭示了靶向造影剂从分子水平早期定位识别乳腺癌的病理分子学基础，为早期乳腺癌靶向超声造影定性诊断提供了新思路，有助于实现乳腺癌的超声纳米分子成像。