制备anti-EGFR-PEG-SPIO靶向纳米分子探针对肺腺癌细胞行体外靶向MR成像

发布时间：2019-11-12 06:25

【摘要】：目的探讨anti-EGFR-PEG-SPIO纳米分子探针对表皮生长因子受体(EGFR)高表达肺腺癌细胞的靶向性及利用MRI对其监测的可行性。方法制备anti-EGFR靶向纳米分子探针(anti-EGFR-PEG-SPIO)及非靶向纳米分子探针(PEG-SPIO),行电镜(TEM)观察,并测量水合粒径及弛豫率等表征。之后将不同Fe浓度(0、10、20、40、60、80μg/ml)的anti-EGFR-PEG-SPIO和PEG-SPIO分别与H460细胞孵育2 h后,进行体外MR成像,观察其T2WI信号强度及信号强度变化率。行H460细胞普鲁士蓝染色和电镜观察细胞摄取Fe情况。结果不同Fe浓度anti-EGFR-PEG-SPIO及PEG-SPIO探针分别与H460细胞孵育2 h后,前者显示H460细胞的信号强度随Fe浓度的升高而明显减低,Fe浓度为60μg/ml时,相对于0、10、20、40、80μg/ml,信号强度变化率约为-58.2%、-82.7%、-94.4%和-98.3%;而后者显示H460细胞信号强度减低相对不明显。普鲁士蓝染色及TEM结果显示anti-EGFR-PEG-SPIO的H460细胞内可见大量铁颗粒沉积,而PEG-SPIO的肿瘤细胞内仅可见少量铁颗粒沉积。结论自行制备的anti-EGFR-PEG-SPIO分子探针对H460肺腺癌细胞具有靶向效应,采用3.0T MR扫描仪可对其进行监测。
【图文】：

O和PEG-SPIO的T2WI信号差异无统计学意义(t=0.41，P＞0.05)，Fe浓度为10、20、40、80μg/ml时，anti-EGFＲ-PEG-SPIO和PEG-SPIO的T2WI信号差异有统计学意义(t=6.94、10.40、13.98、7.71，P均＜0.01)。表1不同Fe浓度anti-EGFＲ-PEG-SPIO及PEG-SPIO分子探针与H460细胞孵育后T2WI信号强度(－x±s)Fe浓度(μg/ml)anti-EGFＲ-PEG-SPIOPEG-SPIO01441．50±43．121424．33±58．6410603．00±26．14831．83±38．1920246．33±29．15526．33±28．604081．17±7．55287．00±34．098025．17±3．19198．33±18．14图4T2WI信号强度A．anti-EGFＲ-PEG-SPIO(下排)和PEG-SPIO(上排)的T2WI信号;B．anti-EGFＲ-PEG-SPIO和PEG-SPIO探针T2WI信号强化趋势图3讨论EGFＲ在多种上皮性肿瘤中呈高度表达或过表达，如非小细胞型肺癌、乳腺癌、胃癌、宫颈癌及头颈部肿瘤，而在正常表皮细胞常不表达，具有较高的组织特异性。研究［3-5］表明anti-EGFＲ单克隆抗体与肺腺癌肿瘤细胞有很强的结合能力。SPIO具有良好的水溶性及超顺磁效应，常被用作MＲIT2负顺磁效应对比剂、药物传递的载体及肿瘤的热疗［6-8］。利用anti-EG-FＲ单克隆抗体作为载体，可将SPIO携带至肿瘤细胞表面，通过EGFＲ配体介导细胞内化并将其摄入细胞浆，降低肿瘤T2值，对药物的释放监测及提高肿瘤诊断敏感性具有重要价值，可实现MＲI对肿瘤治疗监测的可视化。本研究采用anti-EGFＲ抗体修饰PEG包裹的SPIO，构建anti-EGFＲ-PEG-SPIO靶向MＲI分子探针，利用不同Fe浓度的分子探针与H460细胞孵育，根据肿瘤细胞摄取不同Fe含量的对比剂而形成细胞T2信号强度差异，从细胞水平探讨肿瘤的监测可视化以及细胞靶向成像在临床诊疗中的应用。TEM显示磁性纳米粒子具有良好分散?

中，分别将Fe浓度为0、10、20、40、80μg/ml的anti-EGFＲ-PEG-SPIO和PEG-SPIO探针与1×106的H460细胞孵育2h，PBS溶液冲洗3次，经胰蛋白酶消化后重悬于0.5ml1%琼脂糖的EP管。采用3.0TMＲ扫描仪、动物小线圈对悬浮细胞进行成像。采用T2WI快速自旋转回波序列:TＲ3000ms，TE90.4ms，层厚1mm，层间距1mm，矩阵256×256，FOV8cm×8cm信号强度分析:分别选择每各样本大小一致、同一横截面的ＲOI(面积＞30mm2)测量T2WI信号强度，同一样品测量6次，计算平均值及标准差。1.4统计学分析采用SPSS19.0统计分析软件。符合正态分布的计量资料以－x±s表示。不同Fe浓度anti-EGFＲ-PEG-SPIO及PEG-SPIO探针与H460细胞孵育后T2WI信号强度比较采用单因素方差分析，两两比较采用SNK及LSD检验;相同Fe浓度下，anti-EGFＲ-PEG-SPIO与PEG-SPIO探针的T2WI信号差异采用配对t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。2结果2.1Anti-EGFＲ靶向与非靶向纳米聚合物的表征TEM所测SPIO的粒径为9.2nm，纳米粒子分布均匀，无粘连(图1A、B)。耦联anti-EGFＲ前后纳米聚合物水合粒径约38.5nm和45.7nm(图1C)。MＲI所图1anti-EGFＲ靶向与非靶向纳米聚合物的表征A、B．SPIO的电镜图及粒径直径分布图;C．耦联anti-EGFＲ前后纳米聚合物水合粒径;D．anti-EGFＲ-PEG-SPIO和PEG-SPIO的Ｒ2值图2anti-EGFＲ-PEG-SPIO和PEG-SPIO的MTT图3体内H460细胞摄取实验an-ti-EGFＲ-PEG-SPIO(A)和PEG-SPIO(B)的普鲁士蓝染色(×200);anti-EGFＲ-PEG-SPIO(C)和PEG-SPIO(D)的细胞摄取电镜表现(×20000)箭示Fe颗粒染色聚积中国医学影像技术2017年第33卷第12期ChinJMedImagingTechnol，，2017，Vol33，No12·1799·

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