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肿瘤血管生成的PET显像

作　者: 张小芬
导　师: 樊飞跃；程震；云忠；褚丽萍；宋娜玲
学　校: 北京协和医学院
专　业: 放射医学
关键词: 分子显像 PET 整合素多价 RGD RGD二聚体分子探针类似肽血管内皮生长因子121 血管内皮生长因子受体2 VEGF变异体 (64)~Cu
分类号: R730.4
类　型: 博士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

多价生物分子例如肽在构建分子显像探针和药物传递载体上有重要价值。一般而言,多聚肽比单体拥有更好的受体亲和力和活性。跟单价肽相比,很多多价肽在体外表现出更强的受体亲和力,在体内表现出更强的肿瘤靶向和显像能力。大环螯合物普遍应用于跟金属离子螯合,当他们与有放射性、顺磁性或者发出荧光的金属离子螯合就能广泛应用分子显像。在分子探针的放射性标记中,双功能螯合剂发挥着重要的作用。其中1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7, 10-tetraacetic acid (DOTA)应用最为广泛。我们考虑到DOTA有四个乙酸侧臂,而且它们很易被活化而用于单价、二价、三价、四价生物分子的制备。在本研究中我们选择整合素αγβ3的配体含arginine-glycine-aspartic acid (RGD) peptide的小分子多肽[c(RGDyK)]与DOTA构建多价分子,通过64Cu标记后能够对肿瘤PET靶向显像。恶性肿瘤的持续生长、侵袭转移与肿瘤血管生成密切相关,在这个过程中整合素αγβ3起着重要的作用。在制备RGD放射性标记肽中,含RGD序列肽靶向多价性(如RGD二聚体肽[c(RGDyK)2])可以增加分子的渗透性、体内稳定性、增加肿瘤的摄取并延长其滞留时间,本研究以含有两个RGD序列的线性类似肽(dimer-RGD peptoid)和U87MG肿瘤裸鼠为模型,利用正电子发射计算机断层扫描技术(Positron emission tomography,简称PET),对RGD二聚体类似肽的体内肿瘤靶向能力进行了系统的比较研究。用多肽固相合成法合成了含有两个RGD的类似肽,与金属螯合剂DOTA联接。用放射性核素64Cu标记后,进行PET扫描成像,观察其体内分布和肿瘤显像效果。并在20h p.i的时间点处死小鼠,取血、肿瘤及各主要器官,测量其每克组织注射百分剂量率(%ID/g)。RGD二聚体类似肽的各步反应均使用反相高效液相色谱法(RP-HPLC)进行纯化并利用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱Matrix-assisted laser desorption/ionization time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF-MS)进行鉴定。dimer-RGD peptoid在体内实验中肿瘤摄取量,20小时=4.29±0.71%ID/g,且在肾脏大量蓄积,20小时=38.4±13.8%ID/g。在本实验中,dimer-RGD peptoid被证明是效果不错的血管生成PET显像剂。目的：血管内皮生长因子受体2(VEGFR-2)表达的无创性positron emission tomography (PET)成像是评估病人肿瘤恶性程度,特别在检测那些通过阻断VEGF/VEGFR-2功能而进行抗血管增生治疗时的一种有用的工具。本研究旨在设计新的VEGFR-2特异性PET探针。方法：通过DNA重组技术获得VEGF121含D63AE64AE67A突变体VEGFDEE。VEGF121和VEGFDEE纯化后与DOTA结合并用放射性核素64Cu标记。在体外检测这些共轭物对VEGFR-2的特异性及功能活性。在体内用4T1鼠乳腺癌肿瘤模型比较’4Cu-labeled VEGF121和VEGFDEE的肿瘤靶向能力及药物动力学特征。我们通过Blocking实验、生物分布、免疫荧光染色等研究新探针的PET显像。结果：细胞结合实验说明VEGFDEE与VEGF121相比,与VEGFR-1结合亲和力比VEGF12(?)低20倍,与VEGFR-2结合亲和力比稍微低点。MicroPET显像研究发现64Cu-DOTA-VEGF121和Cu-DOTA-VEGFDEE都能在表达VEGFR-2的4T1肿瘤中快速聚集。64Cu-DOTA-VEGFDEE的肾脏摄取量明显低于64Cu-DOTA-VEGF121的肾脏摄取量,通过免疫染色,发现啮齿目动物的肾脏表达大量的VEGFR-1。Blocking实验和生物分布研究证实了64Cu-DOTA-VEGFDEE对VEGFR的特异性。结论：我们设计了新的VEGFR-2-特异性PET探针,64Cu-DOTA-VEGFDEE。它具有与64Cu-DOTA-VEGF121相当的肿瘤靶向性能,但它显著降低肾脏毒性。这种新探针可能应用于临床肿瘤血管生成的PET成像及对抗血管增生治疗的效能进行监测。

全文目录

概述  4-15
~(64)Cu标记DOTA-RGD peptides的PET显像  15-33
  中文摘要  15-16
  Abstract  16-17
  前言  17-19
  材料与方法  19-28
  实验结果  28-32
  讨论  32
  结论  32-33
~(64)Cu标记DOTA-dimer-RGD peptoid的PET显像  33-47
  中文摘要  33-34
  Abstract  34-35
  前言  35-38
  材料与方法  38-42
  实验结果  42-45
  讨论  45-46
  结论  46-47
~(64)Cu标记DOTA-VEGFdee的PET显像  47-73
  中文摘要  47-48
  Abstract  48-49
  前言  49-51
  材料与方法  51-62
  实验结果  62-71
  讨论  71-72
  结论  72-73
参考文献  73-82
读博士学位期间发表文章  82-83
附录  83-84
致谢  84-85

肿瘤血管生成的PET显像

内容摘要

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