亲和体分子探针的制备及其应用于肿瘤影像的研究

发布时间：2020-06-06 20:41

【摘要】：亲和体分子（Affibody molecules）已被证实为一类极具前景的用于开发不同分子靶向的影像试剂或治疗药物的通用平台。本文研究了anti-EGFR和anti-HER2亲和体分子的化学合成、亲和体分子探针的制备及其在肿瘤影像中的应用。采用传统固相法合成了anti-EGFR亲和体分子Ac-Cys-Z_(EGFR:1907)，及三种anti-HER2亲和体分子：Ac-Cys-ZHER2:342，Ac-Z_(HER2:342)(Cys~(39))和Ac-Z_(HER2:342)-Cys。HPLC分析四种亲和体分子的纯度均在95%以上，并用MALDI-TOF-MS对其进行了表征。重点考察了缩合剂、切割试剂和纯化条件对亲和体分子合成收率和效率的影响。利用四种商品化近红外荧光染料对anti-EGFR亲和体分子进行荧光标记制备了四种亲和体近红外荧光探针： Cy5.5-Z_(EGFR:1907)， Alex680-Z_(EGFR:1907)，SR680-Z_(EGFR:1907)和800CW-Z_(EGFR:1907)，标记率均在95%以上。HPLC分析四种荧光探针的纯度均在95%以上，并用MALDI-TOF-MS对其进行了表征。利用三种anti-HER2亲和体分子和DOTA反应合成了三种共轭结合物：DOTA-Cys-Z_(HER2:342)，DOTA-Z_(HER2:342)(Cys~(39))和DOTA-Z_(HER2:342)-Cys，反应收率均在95%以上。HPLC分析三种共轭结合物的纯度均在95%以上，并用MALDI-TOF-MS对其进行了表征。利用64Cu对三种共轭结合物进行放射性标记制备了三种放射性探针：(64)~Cu-DOTA-Cys-Z_(HER2:342)，，(64)~Cu-DOTA-Z_(HER2:342)(Cys~(39))和(64)~Cu-DOTA-Z_(HER2:342)-Cys，标记率均在62%以上。利用EGFR高表达的A431细胞和EGFR低表达的MCF-7细胞通过荧光显微镜研究了四种亲和体近红外荧光探针对EGFR的特异性和亲和特性，即Cy5.5-Z_(EGFR:1907)，Alex680-Z_(EGFR:1907)，SR680-Z_(EGFR:1907)和800CW-Z_(EGFR:1907)。采用流式细胞计测定了四种探针的亲和力均在nM级别。采用皮下移植A431的荷瘤鼠对四种探针进行了活体光学成像，四种探针都显示了快速靶向性，在注射探针0.5h后肿瘤与正常组织的对比明显，肿瘤与正常组织的对比值在2h至4h达到了峰值。离体成像研究表明四种探针都有良好的肿瘤摄取。在所测试的四种探针中，Cy5.5-Z_(EGFR:1907)在肿瘤影像应用中值得进行深入研究。采用HER2高表达的SKOV3细胞进行了三种anti-HER2亲和体放射性探针的细胞摄取分析，即(64)~Cu-DOTA-Cys-Z_(HER2:342)、(64)~Cu-DOTA-Z_(HER2:342)(Cys39)和(64)~Cu-DOTA-ZHER2:342-Cys。采用细胞饱和摄取分析测出了三种探针的亲和力均在nM级别。采用老鼠血清检测了三种探针的血清稳定性和采用荷瘤鼠检测了三种探针的活体代谢稳定性。采用皮下移植SKOV3的荷瘤鼠对三种探针进行了PET成像，三种探针都显示了快速靶向性和高肿瘤聚集量，在注射探针0.5h后肿瘤与正常组织的对比明显。从2h至4h肿瘤部位的%ID/g达到高值平台。与anti-HER2亲和体共同注射的探针在肿瘤区域摄取明显降低。体内分布结果表明该三种探针都有良好的肿瘤摄取。研究结果表明，该三种探针在体外和体内性质方面并无显著差别。
【图文】：

器官,机制,细胞,生物过程

第一章文献综述1.2.2 分子影像学的优点分子影像学是在真实、完整的生理环境中通过图像直接监视细胞和分子通路，对生物活动的发生、发展过程进行实时成像。与传统的影像诊断学不同，分子影像学着眼于生物过程的基础变化，探测构成疾病基础的分子异常，即从生理、生化水平认识疾病，阐明病变组织生物过程的变化，显示病变细胞基因表达的程度和代谢活性的高低，揭示从器官水平→组织水平→细胞水平→基因水平的异常，如图 1-1[4,5]所示。

分子探针,靶点,探针,兼性

（2）药物研发及药物治疗的监测，分子影像学可极大加速药物研制、床前研究的进程；分子影像学在治疗的极早期就可反映出治疗疗效。4 分子探针分子成像的主要步骤：首先根据检测目的选择合适的成像靶点；其次根靶点设计合成分子探针并导入体内，探针与靶点充分结合；最后选择相技术提取分子信息[4-6]分子影像中的关键技术是分子探针（molecular probe）的制备和应用，满足临床需求，具有高灵敏度、高特异性的分子探针，才能从根本上推像学的发展。在分子成像中，无论是在体还是离体研究，分子探针都是成功与否的关键。在离体（In vitro）实验中，采用可视化设备（如显子探针进行显示；而在活体（In vivo）实验中，分子探针须具备生物兼性和能克服屏障等特点，还需信号放大系统和相应的成像技术，如图。。
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：O657.3;R730.44

【参考文献】