乳腺癌演进和分子分型的红外二区荧光成像

Breast cancer is a heterogeneous tumor, and histomorphology and immunophenotype play an important role in subsequent treatment. Traditional imaging methods have shown great benefits, but spatial resolution and signal-noise ratio is still not sufficient high. Compared with the NIR-I imaging, NIR-II imaging greatly increases the penetration depth and the signal-noise ratio of tissue depth, which is of great significance for the early evolution and molecular classification of breast cancer. In this project, the applicant will perform real-time imaging on the tissue growth of breast cancer at the microscopic level by using tumor-specific NIR-II fluorescent molecules, and to perform high- signal-noise ratio imaging on molecular classification of breast cancer at the pathological level. First, we propose to prepare a series of high-bright, tumor-specific NIR-II fluorescent molecules. Secondly, in the in situ model, we will perform real-time dynamic monitoring of tumors under microscopic field of view using high-resolution NIR-II imaging system. Finally, detailed molecular classification of tumor tissues was performed by means of NIR-II microscope. At the same time, molecular classification of clinical breast cancer pathological samples from patient will be investigated.

乳腺癌是一种异质性肿瘤，其组织形态和分子分型对于后续的治疗方案有着重要的意义。传统的成像手段已经取的极大的成绩，但组织分辨率和信噪比依然有很大的提升空间。与红外一区相比，红外二区成像极大的提高了组织深度的穿透深度和信噪比，对于乳腺癌演进的早期演进和组织的分子分型具有重要的意义。在本项目中，申请人拟通过使用肿瘤特异性的红外二区荧光分子，在微观水平对乳腺癌的生长进行和演变进行实时动态的研究，并在病理水平对乳腺癌进行高性噪比的分子分型。首先，拟通过使用化学合成的方法制备一系列的高亮度，可排泄的，具有肿瘤特异性的红外二区荧光分子。其次，在原位模型下，使用高分辨的红外二区成像系统，在微观视野下对小鼠的肿瘤进行实时动态的监测，详细的研究血管增生和组织演进。最后，借助于自己搭建的红外二区显微镜对小鼠的肿瘤组织进行详细的分子分型的研究。同时，对临床的乳腺癌病理样本进行分子分型的研究。

乳腺癌是严重威胁女性健康的常见恶性肿瘤。近年来，罹患此病的患者逐年增多。目前乳腺癌转移和分子分型研究主要依靠传统的免疫组化方法，仍存在不少挑战。在本项目中，我们通过使用高亮度、长波长的肿瘤特异性的红外二区荧光分子，在微观水平对乳腺癌的生长和演变进行实时动态的研究，并在病理水平研究了乳腺癌的演进、转移和不同的分子分型。首先，通过使用化学合成的方法制备了一系列高亮度，可排泄的，具有肿瘤特异性的红外二区荧光分子，通过紫外光谱、质谱、红外光谱等技术确定了其结构。通过动态光散射研究红外二区荧光探针在水溶液，PBS 和血浆中的稳定性，保证其在合成，抗体偶联，体内外示踪研究过程中的稳定性。通过紫外光谱，红外光谱，近红外显微镜等技术研究探针分子的荧光性质和光稳定性，保证其在体内外示踪实验中具有稳定的近红外光学信号。其次，通过红外二区成像，研究超小肿瘤的红外二区成像，检测肿瘤内的血液动力学、血流速度。同时，研究其肿瘤生长动力学和早期的血管生成。通过红外二区成像，检测不同时间阶段乳腺癌的血管分布和肿瘤组织分布。实现不同分子分型乳腺癌的高分辨和高灵敏检测。通过研究肿瘤转移的小鼠模型，小鼠在肝脏、骨、肺、脑等脏器的转移状况，通过与不同亚型的抗体连接的红外二区分子，实现不同分子分型的肿瘤转移和检测。最后，借助于红外二区显微镜对小鼠的肿瘤组织进行详细的分子分型的研究。同时，对临床的乳腺癌病理样本进行演进、转移和不同分子分型研究。通过红外二区荧光分子体系的特异性，研究肿瘤卫星灶的成像、分布和可视化的淋巴结位置，进行手术切除等研究。通过红外二区荧光分子体系的造影，研究肿瘤组织的特异性，并对肿瘤组织进行分子分型。同时，使用红外二区荧光分子体系在荧光显微镜下研究肿瘤病人的分子分型。