應(yīng)用多模態(tài)成像評(píng)價(jià)腫瘤血管靶向肽GEBP11的胃癌放射性靶向治療.pdf_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、背景:
  腫瘤生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移過程依賴于新生血管的形成,抑制腫瘤血管形成及增生就成為腫瘤成像和治療的有效靶點(diǎn)。在過去的幾十年中,大量的工作都集中于研究發(fā)現(xiàn)血管生成抑制劑。由于目前的血管生成抑制劑多分子量較大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本偏高等原因,其應(yīng)用受到較大程度地限制。短肽具有良好的組織滲透性、代謝穩(wěn)定性及可耐受多種修飾等特點(diǎn),以短肽為基礎(chǔ)的腫瘤血管靶向治療成為研究的熱點(diǎn)。聚乙二醇化、脂質(zhì)體包被及與放射性核素螯合形成絡(luò)合物是短肽常用的修飾方式。

2、將腫瘤靶向性短肽進(jìn)行放射性核素標(biāo)記治療腫瘤,既可以特異持久的殺傷腫瘤細(xì)胞,又可避免損傷正常組織及器官,具有毒副作用小、不易產(chǎn)生耐藥性等優(yōu)勢(shì)。目前,多種利用短肽制備的放射性靶向藥物正在研究中,而且一部分藥物已經(jīng)進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段。
  前期工作中,實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用噬菌體環(huán)七肽庫(kù)篩選出能夠與腫瘤血管特異結(jié)合的短肽GEBP11,成功標(biāo)記131Ⅰ后制備形成131Ⅰ-GEBP11,動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示出良好的抗瘤作用,并且有較輕的毒副作用。但GEBP11短

3、肽仍有一些不足,如循環(huán)半衰期短、受體親和力不夠強(qiáng)、瘤內(nèi)濃聚度欠佳等,因此131Ⅰ-GEBP11的成藥性尚不理想。本研究擬采用化學(xué)修飾的方法提高該短肽的循環(huán)半衰期及受體親和力,并應(yīng)用修飾后的短肽2PEG-(GEBP11)3制備同位素探針進(jìn)行放射性成像及治療,旨在為開發(fā)安全高效的胃癌血管靶向治療藥物提供候選分子。
  目的:
  1.化學(xué)合成2PEG-(GEBP11)3多聚體短肽并鑒定其受體親和力、結(jié)合特異性。
  2.制

4、備2PEG-(GEBP11)3多聚體短肽同位素探針,并鑒定其體內(nèi)腫瘤血管靶向性,評(píng)價(jià)其在腫瘤多模態(tài)成像和放射性靶向治療中的價(jià)值。
  方法:
  1.利用叉形PEG合成三聚體短肽2PEG-(GEBP11)3,應(yīng)用質(zhì)譜進(jìn)行鑒定;應(yīng)用Iodogen方法131Ⅰ直接標(biāo)記GEBP11及2PEG-(GEBP11)3,并進(jìn)行標(biāo)記率、放射化學(xué)純度及穩(wěn)定性分析;細(xì)胞免疫熒光進(jìn)一步鑒定 GEBP11短肽與Co-HUVECs結(jié)合的特異性;競(jìng)爭(zhēng)性

5、結(jié)合實(shí)驗(yàn)及放射自顯影比較鑒定2PEG-(GEBP11)3、GEBP11短肽與Co-HUVECs的親和力差異。
  2.利用2PEG-(GEBP11)3及GEBP11短肽制備同位素探針進(jìn)行SPECT和切倫科夫成像以及生物學(xué)分布測(cè)定,比較兩種放射性示蹤劑在荷瘤鼠體內(nèi)腫瘤血管靶向性的差異。
  3.比較放射性131I標(biāo)記的GEBP11及2PEG-(GEBP11)3短肽對(duì)Co-HUVECs及荷瘤鼠腫瘤的抑制作用;病理學(xué)H&E染色、免

6、疫組織化學(xué)及TUNEL實(shí)驗(yàn)檢測(cè)治療后腫瘤組織的細(xì)胞凋亡及血管數(shù)量的改變。
  結(jié)果:
  1.質(zhì)譜結(jié)果確定應(yīng)用叉形PEG合成的短肽為2PEG-(GEBP11)3。細(xì)胞免疫熒光顯示 GEBP11短肽可特異地與 Co-HUVECs結(jié)合,而在 HUVECs、SGC7901細(xì)胞上呈陰性或弱陽(yáng)性反應(yīng)。應(yīng)用直接法將131I標(biāo)記 GEBP11及2PEG-(GEBP11)3,紙層析法測(cè)定其標(biāo)記率達(dá)93-98%,比活度大于10Ci/mmol;

7、將放射性標(biāo)記的GEBP11短肽室溫下放置,與血清、生理鹽水、半胱氨酸及EDTA分別混合孵育,24小時(shí)后各混合液的標(biāo)記率均大于83%,表明放射性標(biāo)記的GEBP11短肽在體內(nèi)外具有良好的穩(wěn)定性。競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合實(shí)驗(yàn)及放射自顯影顯示2PEG-(GEBP11)3較單體GEBP11與Co-HUVECs具有更高的親和力,且該標(biāo)記過程對(duì)短肽的親和力無(wú)明顯影響。
  2.將放射性核素131Ⅰ標(biāo)記的GEBP11注入到荷瘤鼠體內(nèi),進(jìn)行多模態(tài)成像及動(dòng)態(tài)觀測(cè),

8、在荷瘤鼠腫瘤部位可見有放射性濃聚灶,且131Ⅰ-2PEG-(GEBP11)3在荷瘤鼠的腫瘤部位濃聚性最高,4h時(shí)顯影最清晰,而131I-URP對(duì)照組無(wú)腫瘤部位的特異性濃聚。生物學(xué)分布結(jié)果顯示131Ⅰ-2PEG-(GEBP11)3在腫瘤組織的放射性高于胃腸、肌肉等正常組織,腫瘤組織4h的放射性為2.22±0.13%ID/g,24h后緩慢降至1.61±0.05%ID/g,而131I-2PEG-(GEBP11)3在正常組織器官很快清除。

9、>  3.體外細(xì)胞毒性和細(xì)胞凋亡實(shí)驗(yàn)顯示放射性標(biāo)記的GEBP11短肽可產(chǎn)生細(xì)胞毒及細(xì)胞凋亡作用,呈濃度依賴性,且131Ⅰ-2PEG-(GEBP11)3的作用較強(qiáng),Na131Ⅰ對(duì) Co-HUVECs無(wú)特異性細(xì)胞凋亡及殺傷作用。抑瘤結(jié)果顯示131Ⅰ-2PEG-(GEBP11)3的腫瘤抑制作用最強(qiáng),其次為131Ⅰ-GEBP11,而131Ⅰ-URP有輕微的抑瘤作用。與對(duì)照組相比,131Ⅰ-GEBP11治療組裸鼠的生存時(shí)間從35天延長(zhǎng)為51天,1

10、31Ⅰ-2PEG-(GEBP11)3治療組裸鼠的生存期延長(zhǎng)為75天。免疫組織化學(xué)結(jié)果顯示,與對(duì)照組相比,放射性標(biāo)記的GEBP11短肽治療組腫瘤部位血管數(shù)量減少,以131Ⅰ-2PEG-(GEBP11)3治療組腫瘤血管數(shù)量減少明顯。H&E染色及TUNEL實(shí)驗(yàn)顯示131Ⅰ-2PEG-(GEBP11)3治療后瘤內(nèi)可見大片狀壞死,131Ⅰ-GEBP11治療后瘤內(nèi)可見局灶性小片狀壞死;而131Ⅰ-URP及對(duì)照組腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)良好。各治療組無(wú)明顯肝腎毒

11、性。
  結(jié)論:
  1.應(yīng)用Iodogen直接法標(biāo)記GEBP11短肽,獲得標(biāo)記率、比活度高,穩(wěn)定性良好的放射性探針,且131Ⅰ-2PEG-(GEBP11)3與胃癌血管內(nèi)皮細(xì)胞的親和力、特異性高于131Ⅰ-GEBP11。
  2.與131Ⅰ-GEBP11相比,131Ⅰ-2PEG-(GEBP11)3具有更高的腫瘤血管靶向性,可特異性的聚集在腫瘤部位,其體內(nèi)半衰期明顯延長(zhǎng),能顯著抑制腫瘤生長(zhǎng),無(wú)明顯肝腎毒副作用。因此131

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