甘露糖受体介导复合纳米微粒用于肿瘤相关巨噬细胞显像与治疗的研究

? Tumor associated macrophage (TAM) plays important roles in cancer growth and metastasis. TAM targeted therapy has been a promising new avenue in cancer treatment in recent years. As a result, TAM specific imaging has drawn great interests for its application in evaluation of treatment response and prognosis. We propose a M2 macrophage targeting nanoparticle probe for M2 TAM imaging and inhibition. It is a Pegylated liposome that encapsulates Cu-64 and cyanin 7 for PET and microscopic imagings, clodronates as therapeutic agent. The acid sensitive PEG moiety on surface is designed to inhibit kupffer cell clearance and enhance TAM uptake. The surface mannose moiety will guide the liposome targeting to M2 TAM. The complex will be constructed and evaluated for its properties. Biological properties such as cell uptake,blood clearance, stability, distribution, toxicity etc will be determined. The targeting property will also be evaluated in vivo by PET/CT.The efficacy of the targeted therapy of clodranates delivered by the liposome will be evaluated determined at end of the project.

肿瘤相关巨噬细胞（TAM）在肿瘤发生、发展及转归中起重要作用，TAM已成为肿瘤治疗的一个新的重要靶点。靶向TAM的显像对肿瘤治疗与预后评估具有重要作用。本研究采用纳米技术，以纳米脂质体为载体，同时装载铜-64（Cu-64）、诱导TAMs凋亡的氯膦酸盐、TAM表面甘露糖受体的配体，通过酸敏感的键连接的PEG包裹，避免纳米脂质体被肝脾的巨噬细胞吞噬，同时又保证PEG在肿瘤微环境中断裂而暴露甘露糖，使其与TAM表面受体结合，介导TAM吞噬纳米脂质体复合物。对纳米脂质体复合物的特性进行鉴定，并对其在体内外与TAM结合的特异性、血液动力学、体内分布、体内毒性进行研究。采用PET/CT显像，比较肿瘤模型与炎症模型纳米复合体分布差异；确定最佳显像时间，并研究TAM数量与肿瘤部位放射性分布的关系，建立一种实时评价TAM数量及活性的定量、可视化方法。通过观察药物的疗效与毒性，评价纳米复合物的载药性能。

以自组装纳米脂质体为载体，包裹杀伤性分子，在脂质体外壳上偶联放射性核素及肿瘤靶向分子，可制备出诊疗一体化的纳米药物。在这其中，肿瘤靶向分子的选择是纳米药物有效性的重要保证。我们成功制备出了以诊疗一体化核素64Cu为核心，甘露糖(mannose)作为靶向分子，粒径为99.6±6.7nm的64CuS-PEG-Mannose纳米颗粒，并完成了纳米微粒的理化性质和体外生物学性状的鉴定，该结果表明纳米微粒在体外能特异性识别M2巨噬细胞。但小动物PET/CT显像结果提示，我们的纳米颗粒在原位肿瘤部位摄取不太理想，分析原因可能是：（1）脂质体在体内循环时崩解，从而导致64CuS小颗粒快速代谢而没有到达靶向部位；（2）形成的复合纳米颗粒直径过大，在体内循环时不易穿透肿瘤新生血管。我们尝试对脂质体纳米颗粒的制备进行改良，但由于国内64Cu的获得难度过大，我们以更易获得且半衰期相对较长的99mTc作为放射性核素，用前期实验中证实的肿瘤靶向性更好的蛙皮素(BOM)作为纳米颗粒的靶向分子，构建新的脂质体胶束纳米颗粒，在其中包裹生物相容性较好的超顺磁性氧化铁纳米颗粒(SPIO)，外标近红外荧光(NIRF)基团Cy5，制备了靶向肿瘤的多模态纳米显像剂。我们成功制备出了疏水性SPIO纳米颗粒，并在其外层包裹以DSPE-PEG5k-NH2和DSPE-PEG5K-Alky为原料制备的聚合物胶束，通过PEG偶联肿瘤靶向多肽BOM及荧光基团Cy5。表征检测结果显示我们制备的SPIO/DSPE-PEG5K-(BOM&Cy5)纳米胶束平均粒径为145±56nm；弛豫率为493.94 mM-1·s-1，是游离SPIO纳米颗粒的12倍。体内外毒性实验提示该纳米颗粒具有良好的生物相容性。细胞荧光靶向结合实验表明该纳米颗粒具有良好的肿瘤靶向性，随后的活体MR/NIRF显像结果显示在注射后4h可以取得良好的显像效果。目前在此基础上正在摸索99mTc的标记条件，期望尽快得到肿瘤靶向性较好的多模态显像剂。我们的研究初步证实了我们设计的复合纳米颗粒具有良好的生物相容性、体内外肿瘤靶向性及肿瘤显像能力，在此基础上未来可能开发更多新的多模态显像剂，为肿瘤的精准诊疗提供可视化的信息。