BsMAb预定位技术提高MR分子成像敏感性的可行性研究

分子影像学（molecular imaging, MI）是一门在活体内细胞与分子水平对生物过程进行描述与测量的新兴交叉学科。是应用非侵袭方法在分子基因水平定量研究活体内疾病过程的极其重要领域。MR成像技术在MI研究中具有独特的优势和重要地位。但是，与其它成像手段比较，MR分子成像的敏感性较差。提高其敏感性是MR分子影像学研究中迫切解决的关键课题，具有非常重要意义。基于双特异抗体（BsMAb）的预定位系统已经被证实较生物素/亲和素系统在肿瘤放射免疫治疗/诊断中具有显著优势，有望成为肿瘤诊断与治疗的重要方法。双特异性抗体预定位技术，可能在提高MR分子显像的敏感性方面有潜在价值。基于此假说，课题组在以往构建抗前列腺癌双特异性抗体经验的基础上，探讨应用多步骤BsMAb预定位技术提高MR分子显像敏感性的可行性（feasibility），有望解决困扰MR分子影像学发展的瓶颈问题。

本课题的研究目的是构建前列腺癌双特异性抗体BsMAB，并探讨BsMAB预定位技术在MR分子成像应用的可行性。课题组通过噬菌体展示技术和基因工程技术获得了针对前列腺特异性膜抗原PSMA和半抗原的单链抗体(scFv)，并利用分子克隆技术组装成可在原核细胞中表达的双特异性抗体，分别经过细胞和动物试验证实了双特异性抗体与抗原的结合能力。随后通过MR分子成像，初步证实了BsMAB在前列腺癌早期诊断中应用的可能性。课题的实施整体上分为3个阶段：在第一阶段的研究中我们的重点工作是通过噬菌体抗体库技术制备高亲和力的抗半抗原scFv，同时也对半抗原与顺磁性纳米颗粒(MION及金磁微粒)共价耦合形成超顺磁性半探针做了研究和分析，为后期的实验工作奠定了基础。在第二阶段的研究工作中，我们通过对pET-26b表达载体的改构，表达双体形式的双特异性抗体。实现了抗体蛋白的可溶性表达，并利用亲和纯化得到了一定量双体形式的双特异性抗体。第三阶段我们重点分析了BsMAB的抗原结合活性，分别通过流式细胞仪、Western Blot以及ELISA的多种技术证实了BsMAB与抗原结合的特异性和灵敏度，同时建立前列腺癌荷瘤鼠模型，在动物体内分析了以BsMAB作为分子探针在前列腺癌特异性诊断的可行性，为进一步的研究和应用奠定了基础。在3年的研究工作中，我们认真的分析了实验的计划，设定了各阶段的工作目标，同时也加强了对研究生的培养促进其实验操作技能的提高，培养了硕士生4名，博士生2名，发表国内期刊论文8篇，国际期刊论文7篇，申请国家发明专利一项。基本完成了课题的研究计划和工作目标。