Aptamers新型分子探针的构建及对乳腺癌超早期MR诊断的实验研究

构建强穿透性、特异性的分子探针，是建立活体内、无创性分子影像学诊断方法的重要前提。本研究舍弃了既往通常采用的单克隆抗体而使用寡居核苷酸Aptamers，尝试在合成可特异性结合HER-2蛋白的Aptamers的基础上，利用SELEX技术进行二次选择，选取可以结合超顺磁性的单晶体氧化铁纳米颗粒（MION）的Aptamers，该探针分子量极小，可穿透生物屏障，靶向性定位、浓集于乳腺癌细胞表面，获得乳腺癌MRI分子影像。该方法如果成功建立，将为乳腺癌超早期诊断提供从分子、基因水平评估、MRI诊断疾病的崭新模式，对提高乳腺癌患者早期检出率、生存率、改善生活质量及预后意义重大；同时为在靶向药物治疗、基因调控、信号转导以及药物筛选等相关领域取得突破打下良好的基础。

本课题拟探讨乳腺癌早期诊断的活体MRI分子成像方法，活体评价乳腺癌的发生、发展，为早期诊断、预后判断等作出初步探索，为乳腺癌的诊断及疗效评价提供不同于传统模式的影像学资料。本项目计划从四方面展开研究：本研究舍弃了既往通常采用的单克隆抗体而使用寡居核苷酸Aptamers，尝试在合成可特异性结合HER-2蛋白的Aptamers的基础上，利用SELEX技术进行二次选择，选取可以结合超顺磁性的单晶体氧化铁纳米颗粒（MION）的Aptamers作为分子探针；探针生物活性、靶向性及本课题拟探讨乳腺癌早期诊断的活体MRI分子成像方法，活体评价乳腺癌的发生、发展，为早期诊断、预后判断等作出初步探索，为乳腺癌的诊断及疗效评价提供不同于传统模式的影像学资料。本项目计划从四方面展开研究：本研究舍弃了既往通常采用的单克隆抗体而使用寡居核苷酸Aptamers，尝试在合成可特异性结合HER-2蛋白的Aptamers的基础上，利用SELEX技术进行二次选择，选取可以结合超顺磁性的单晶体氧化铁纳米颗粒（MION）的Aptamers作为分子探针；探针生物活性、靶向性及分子成像信号特异性的体外鉴定；动物模型建立及活体成像实验。项目执行基本按照申请书研究目标和计划开展工作，总体进展顺利，除受技术条件限制合成的HA5-Au- Fe3O4探针性质不稳定，无法达到后续实验的要求外，本完成研究任务，实现预期研究目标。本项目已发表SCI论文3篇，资助完成博士博士毕业论文1篇，培养博士研究生1名。后续试验结果整理及论文撰写仍在进行中。本项目主要研究进展有：1、使用生物素-链亲和素磁珠筛选分离法建立ssDNA文库的相关分子影像学研究。2、创新应用Her-2 Aptamer修饰Fe3O4纳米颗粒用于MRI成像，成功制备了以乳腺癌Her-2阳性细胞的靶向MR探针，具有良好的顺磁性，具有改变MR信号的能力。3、体外实验证实了该探针的安全性、特异性及改变MR信号的能力。通过免疫荧光技术及标记后细胞的体外成像实验证实，该探针可以与乳腺癌Her-2阳性细胞特异结合，并可明显降低T2*WI序列MR信号。4、活体实验证实Her2 Aptamer- Fe3O4@Au探针用于 Her2阳性乳腺癌成像研究，改变荷乳腺癌裸鼠瘤体的T2*WI序列MR信号，为活体乳腺癌早期诊断及乳腺癌疗效观察奠定基础。目前我们正在探索改善合成探针的稳定性，以期