胃癌新生血管靶向多功能探针在体MR和光学双模态成像的可行性

目的 探讨胃癌新生血管靶向双模态分子探针在体MR和光学双模态成像的可行性.方法 将超顺磁性氧化铁纳米颗粒与Cy5.5-CX1耦联合成双模态分子探针DPs,测定探针的水合粒径和Zeta电位.取12只雄性裸鼠,建立胃腺癌皮下移植瘤模型.将12只鼠利用完全随机设计方法分为实验组与对照组,每组6只,分别通过尾静脉注射相同质量的DPs(实验组)和Fe3O4-Cy5.5(对照组).于注射前及注射后4、8、12、18、24 h行T2WI,测量肿瘤内信号强度,计算对比噪声比(CNR),并采用方差分析进行比较.选择2组肿瘤注射前及注射后(12 h)相同层面MR图像,计算信号降低百分比,并采用配对t检验进行比较.实验组和对照组鼠于注射药物后即刻及2、6、20、28、48 h行活体光学成像,观察体内的荧光分布.注射探针48 h后,处死各组实验鼠,分离皮下移植瘤及器官行离体荧光成像和病理检查.结果 常温下,Fe3O4-Cy5.5的平均水合粒径为(38.23±0.06)nm,平均Zeta电位为(0.29±0.16)mV;DPs的平均水合粒径为(39.49±0.16)nm,平均Zeta电位为(-4.15±0.79)mV.酶标仪检测偶联阳性率＞90％.实验组与对照组的肝、脾等网状吞噬系统MRI信号降低显著.实验组注射前及注射后4、8、12、18、24 h小鼠肿瘤的CNR分别为18.27±2.19、18.40±2.00、10.22±1.97、9.25±0.44、20.28±1.46和22.41±1.71,差异有统计学意义(F值=49.55,P＜0.01),在注射探针后8、12 h CNR较注射前明显降低;对照组上述时间小鼠肿瘤的CNR分别为13.52±1.05、11.38±1.28、13.03±1.38、12.89±1.20、12.06±0.81和13.58±1.74,差异无统计学意义(F值=2.306,P＞0.05).实验组肿瘤最外围信号降低百分比为(33.0±2.7)％,中央带为(22.0±1.6)％;对照组最外围信号降低百分比为(8.3±1.2)％,中央带为(3.8±0.9)％,2组肿瘤最外围的信号降低均比中央层显著,差异均有统计学意义(t值分别为-7.872和6.678,P均＜0.01).实验组在注射探针后2～48 h肿瘤的荧光强度明显高于背景,对照组肿瘤与背景荧光强度差别不明显.离体组织显示荧光主要分布在肿瘤和肺脏.病理示肿瘤新生血管主要分布于肿瘤周边区域.实验组肿瘤内散在蓝染颗粒,实验组肾脏与对照组肾脏、肿瘤未见蓝染铁颗粒显示.结论 DPs可选择性聚集于胃癌,可用于MR光学双模态成像技术进行检测.