基于动物疾病模型的神经内分泌肺癌标志物荧光示踪检测

Pulmonary neuroendocrine tumor（pNET）is difficult to diagnose and treat due to its distinct heterogeneity in histomorphology and cancer biology result. So far CD56 is the universal biomarker for pNET diagnosis. However, the clinical application of CD56 is restricted in the immunohistochemistry detection of resected tumors, which limits pNET early specific detection. The previous study of this project developed a mouse primary pNET disease model, which was induced by the knocking out (KO) of MEN1 and/or activation of KrasG12D. The three CD56 specific small molecular compounds were obtained through computational simulation screening. In this research, we will optimize the pNET animal disease model, target the biomarkers of pNET, and use the labeled fluorescent probe to make small molecular conjugated with high sensitivity pNET biomarker; and real-time detect the dynamic of the neuroendocrine biomarker during the pNET progression to optimize the pNET diagnostic criteria; We will also develop an early diagnosis preclinical database for similar disease in human and establish a novel biomarkers screening disease model. This research will provide the experimental foundation for establishing specific and highly sensitive pNET diagnosis criteria, and develop a disease model for novel diagnosis biomarker screening.

神经内分泌型肺癌（pNET）在组织形态学、肿瘤生物学方面存在明显的异质性，是临床肺癌诊治的难点及盲点。CD56是目前临床神经内分泌肿瘤检测的通用诊断标志物，然而CD56临床应用局限于手术切除肿瘤组织的免疫组化病理学检测，严重限制了pNET早期特异性诊断。我们通过前期研究建立了MEN1等关键基因敲除诱导的原发性pNET动物疾病模型，通过计算机模拟、筛选获得与神经内分泌标志物CD56特异性结合的3个小分子化合物。本研究将优化原发性pNET动物疾病模型，以特异性神经内分泌标志物为靶点，通过高灵敏度荧光探针标记制备小分子荧光探针偶联物指示剂；实时检测标志物在原发性pNET发病进程中的动态变化规律，优化诊断标准；建立能够模拟人类同类型疾病早期诊断的临床前数据库及新型标志物筛选模型。以上研究将为临床pNET特异性、高灵敏度诊断标准的建立提供重要实验依据，并为寻找潜在新型标志物提供可行的疾病模型。

神经内分泌型肺癌或小细胞肺癌（pNET、SCLC）在组织形态学、肿瘤生物学方面存在明显的异质性，是临床肺 癌诊治的难点及盲点。CD56是目前临床神经内分泌肿瘤检测的通用诊断标志物，然而CD56临床 应用局限于手术切除肿瘤组织的免疫组化病理学检测，严重限制了pNET早期特异性诊断。我们建立了MEN1等关键基因敲除诱导的原发性pNET动物疾病模型，通过计算机模拟、筛选获得与神经内分泌标志物CD56特异性结合的3个小分子化合物。本研究优化了原发性pNET 动物疾病模型，筛选和验证了卷曲霉素（Cm）对小细胞肺癌细胞上过度表达的CD56受体具有高亲和力。基于靶向给药的概念，采用Cm作为CD56受体的特异性靶向配体，同时通过氧化还原响应的二硫键共价连接化疗药物阿霉素（ Dox）。合成的自靶向偶合物（Dox-ss-Cm）和FDA批准的光敏剂吲哚菁绿（ICG）作为结构基元，可以在水溶液中自组装成纳米粒子（ICG@Dox-ss-Cm NPs）。经过透射电镜（TEM）、粒径电位等实验证实能够形成均一稳定的纳米粒，且粒径小于200 nm。体外释放实验发现这种无载体、高载药量的纳米制剂在谷胱甘肽（GSH）和外界近红外（NIR）激光的双重刺激下，可以实现靶向的按需药物释放。体外的细胞摄取实验、细胞毒性试验以及体内的生物成像实验进一步证实ICG@Dox-ss-Cm NPs不仅在体外针对SCLC细胞体现很好的主动靶向效果，而且在体内也能够特异性地主动靶向SCLC癌症部位，从而能够减少对正常组织和器官的不良副作用。进行体内抑瘤实验，发现在荧光/光声成像的精确引导下，ICG@Dox-ss-Cm NPs通过光热治疗联合化疗，对小细胞肺癌表现出优异的肿瘤抑制作用。课题为小细胞肺癌的诊断靶向治疗提供一种新颖、简单、灵活的策略。