靶向前列腺癌介孔纳米硅球MR显像

Prostate cancer is the most common cancer in men, and early diagnosis is particularly important. Because the low rate of early diagnosis of prostate cancer, we need to seek an early specific diagnosis of prostate cancer. This project can achieve early specific diagnosis of prostate cancer by constructing the MRI nano contrast agents carry monoclonal antibody. This project select SiO2 as the nanoparticles due to its advantage of the unique low toxicity, high biocompatibility, good water solubility and ease of modification. About the monoclonal antibodies we choose Ed-5 for its highly specificity and the preparation method is the most mature. This project first prepare Gd-DTPA doped SiO2 nanoparticles, and then its surface amination. Anti-PSMA monoclonal antibodies Ed-5 be immobilized to the surface of the Gd-DTPA-doped SiO2 nanoparticles through EDC/NHS or glutaraldehyde cross-linking, finally Gd-DTPA-doped SiO2 nanoparticles with anti-PSMA monoclonal antibodies ed-conjugates (Gd-Si-Ed5) will be gotton. And then test Gd-Si-Ed5 on immune activity and biological toxicity. Finally, do animal experiments in vitro and in vivo. This project has great research value, its success will bring a new approach to prostate cancer diagnosis and the theoretical basis for the development of new drugs.

前列腺癌是最常见的男性恶性肿瘤，其早期诊断尤为重要,而目前前列腺癌早期诊断率较低，因此需要寻求一种能早期特异诊断前列腺癌的方法。本项目拟通过构建携带单克隆抗体的新型MRI纳米造影剂，以实现前列腺癌MRI的早期、特异诊断。a、制备Gd-DTPA掺杂介孔SiO2纳米粒子，将抗PSMA单克隆抗体Ed-5固载到Gd-DTPA掺杂介孔SiO2纳米粒子的表面，得到Gd-DTPA掺杂介孔SiO2纳米粒子与抗PSMA单克隆抗体Ed-5的耦合物(Gd-Si-Ed5)。b、对制备的Gd-Si-Ed5进行免疫活性及生物毒性检测。c、进行体外试验及体内动物实验。介孔SiO2纳米粒子能够极大地提高Gd-DTPA的运载量，本项目的成功将为前列腺癌的诊断带来一种新的方法，为新药的开发奠定理论基础。

前列腺癌是最常见的男性恶性肿瘤之一，前列腺癌的早期诊断尤其重要。而作为诊断金标准的穿刺活检属有创检查，且取样误差导致假阴性率高，因此需要寻求一种能够无创早期特异诊断前列腺癌的方法。本研究旨在构建携带单克隆抗体的MRI纳米造影剂，实现前列腺癌MRI的早期、特异诊断。本研究分为两个部分。第一部分Gd-MSN的构建。采用反向微乳液法将钆喷酸掺杂到介孔二氧化硅孔道中，成功制备钆喷酸掺杂的介孔二氧化硅纳米粒子。制备的Gd-MSNs形态呈圆球形,直径约50～70 nm；掺钆量百分比12.11％; 化学结构十分稳定，且在一定浓度范围内没有细胞毒性。MRI显示Gd-MSNs能显著缩短T1和T2的弛豫时间，表现为短T1、短T2的信号特点。体内动物实验显示Gd-MSNs体内显像效果良好，通过肾脏排泄。Gd-MSN在分子靶向显像领域具有巨大的潜力，由于其易于修饰，将来有望成为一种新型的、多功能的、高效的MR对比剂。第二部分Gd@SiO2-Ab NPs的构建。为进一步前列腺癌靶向成像，基于第一部分，我们设计了一种关于前列腺特异性膜抗原（PSMA）的单克隆抗体（YPSMA-1）与之结合的策略。首先制备Gd@SiO2 NPs，行氨基化及羧基化，通过EDC / NHS偶联方法将YPSMA-1与羧基化的Gd @ SiO2反应得到Gd@SiO2-Ab NPs。Gd@SiO2-Ab NPs呈球形，具有相对均匀的尺寸分布；其表面的白点提示抗体在修饰后成功连接到二氧化硅NP上。结果显示氨基、羧基引入成功，YPSMA-1有效结合在NPs表面。随着Gd浓度的增加，T1加权图像中的SI增加，Gd @ SiO2-Ab和Gd @ SiO2的R1值为14.469mM-1s-1和11.829mM-1s-1。Gd2Si2-Ab与Lncap细胞的组合率为99.6％，Gd3Si2-Ab与Pc3细胞组合率为3％（由于Pc3细胞PSMA表达阴性）。各种NPs的细胞毒性作用几乎可以忽略。动物体内实验显示肿瘤的SI明显增强，3 h达到最高峰，然后放缓。组织病理学显示，NPs注射后1 h和7 d均未观察到主要器官明显的病理变化。Gd@SiO2-Ab NPs具有高稳定性，低细胞毒性和高R1值，能特异性结合PCa的PSMA抗原，为特异性早期诊断PCa提供了一种新的特异性MR造影剂的潜在有用方法，且为未来PCa靶向药物研究打下了坚实的基础。