靶向表皮生长因子受体并加载阿霉素的多功能纳米粒子对三阴性乳腺癌的磁共振诊断与治疗的研究

Triple-negative breast cancer (TNBC), which means lack of estrogen receptor (ER), progesterone receptor (PR), and human epidermal growth factor receptor 2 (HER2), is a highly invasive and metastatic breast cancer with a generally poorer prognosis than other breast cancer subtypes. MRI has many advantages, including non invasive, no radiation and higher soft tissue resolution, but studies on TNBC remains to be further. Superparamagnetic iron oxide nanoparticles(SPIONs) have a variety of biomedical applications because of the property and biocompatibility. SPIONs have been intensively used as magnetic resonance imaging (MRI) contrast agents for cancer imaging. Furthermore, SPIONs, with the aid of specific ligands on their surface, can be used to detect the expression levels of specific biomarkers in tumors or on cancer cells. Epidermal growth factor receptor (EGFR) expression is found in most of TNBC and is a putative biomarker associated with an unfavorable prognosis. Several reports have suggested that EGFR are potential prognostic factors. This study was undertaken to construct EGFR targeted and doxorubicin loaded SPIONs and to analyze TNBC model in mice, exploring whether multifunctional nanoparticles could be used as a MRI contrast agent to detect TNBC and also, could be antineoplastic agents, which is significant to the diagnostic MRI imaging and treatment of TNBC.

三阴性乳腺癌为雌激素受体（ER）、孕激素受体（PR）和人表皮生长因子受体2（HER2）均为阴性的乳腺癌，具有高度侵袭性和转移性，与其他乳腺癌亚型相比预后差。MRI具有无创、无辐射和软组织分辨率高等显著优势，但在三阴性乳腺癌的研究有待深入。超顺磁性氧化铁纳米粒子的磁性和生物相容性，使其在生物医学多个领域的应用都逐渐发展起来，尤其作为MRI对比剂应用在很多癌症，并且可以借助表面特定的配体，用于检测表达特定生物标志物的癌细胞。研究表明表皮生长因子受体（EGFR）过表达在大部分的三阴性乳腺癌中，是公认的生物标志物，与不良预后有关，是潜在的预后因素和重要靶点。因此本项目拟制备靶向EGFR、加载抗癌药物的热交联超顺磁性氧化铁纳米粒子，对裸鼠三阴性乳腺癌模型进行分析，探讨此多功能纳米粒子是否可以作为MRI对比剂检测三阴性乳腺癌并对三阴性乳腺癌有着抗肿瘤作用，这对三阴性乳腺癌MRI诊断与治疗意义重大。

三阴性乳腺癌（TNBC）是雌激素受体、孕激素受体、人表皮生长因子受体2均为阴性的乳腺癌亚型，具有侵袭性高、易远处转移、预后差的特点。目前磁共振成像是诊断乳腺癌最准确的影像学检查方法，有一些影像特征可协助诊断和预后评估，但是特异性不高。TNBC对化疗药物有较高的敏感性，可以改善早期乳腺癌患者的总体生存率，但需要探索毒性低，并有针对性的治疗方案。超顺磁性氧化铁纳米颗粒是一种特殊的纳米材料，因其具有超顺磁性、良好的生物相容性以及很容易与抗癌药物和靶向配体等相结合的特征，已被应用于生物医学和临床研究。EGFR在TNBC 患者中的表达明显高于非TNBC患者，其表达水平与肿瘤的增殖力、侵袭力和血管新生有关，可能成为其治疗的重要靶点。因此本研究通过构建经聚乙二醇修饰的超顺磁性氧化铁纳米粒子,与靶向EGFR配体相结合，从而制备出靶向EGFR、加载阿霉素的多功能纳米粒子，并通过免疫染色、蛋白印迹、MTT、裸鼠乳腺癌模型的制作、MRI图像分析等技术对其进行性能评价，生物安全性评价、靶向能力的评价以及抗癌效果的评价。结果表明，我们所制备出的纳米粒子在体外有效的跟TNBC细胞结合，并且在MRIT2WI图像中信号明显低于对照组，进一步TNBC裸鼠模型尾静脉注射纳米粒子之后在肿瘤内沉积，MRIT2WI上信号减低，这个结果在肿瘤组织内普鲁士蓝染色中发现铁的沉积而进一步得到证实，并且这些纳米粒子对乳腺癌细胞均无毒性作用。靶向效果明确之后我们又进一步做了抗癌效果的分析，结果我们制备的纳米粒子抗癌效果在体内低于原始阿霉素，其原因待进一步分析。随着精准医学理念的提出，能够准确检测和定位微小肿瘤的能力对于疾病的早期诊断和评估癌症关键的一环。本研究构建了靶向EGFR加载阿霉素的多功能氧化铁纳米粒子,实现了TNBC的MRI分子靶向成像，增强了TNBC MRI诊断的敏感性，具有广阔的应用前景。