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目的肿瘤的化疗疗效与细胞凋亡有密切关系,利用凋亡显像可以在活体内实现肿瘤化疗疗效及预后的动态监测,指导患者的个体化治疗。细胞凋亡早期可以出现特征性的细胞膜磷脂酰乙醇胺(phosphatidylethanolamine,PE)外翻,可作为新的细胞凋亡显像剂结合靶点,小分子多肽耐久霉素(duramycin)可以与PE高亲和力、特异性结合。本研究以树状大分子包裹金纳米颗粒为载体,偶联靶向多肽duramycin,并以放射性核素99mTc进行标记,制成新型细胞凋亡显像剂,并探讨其在体外靶向肿瘤凋亡细胞、在活体内生物分布及监测化疗诱导肿瘤凋亡的价值。方法基于树状大分子优异的理化性质和表面可修饰性,选择第五代PAMAM树状大分子(G5.NH2)作为载体材料,内部包裹金,表面修饰靶向多肽duramycin和用于核素标记的DOTA。利用核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)、透射电子显微镜和动态光散射表征所得到的纳米颗粒。用CCK-8法研究纳米材料的细胞毒性。将荧光素染料(fluorescein isothiocyanate,FI)连接在靶向材料Au DENPs-duramycin和非靶向材料Au DENPs上,以10 n M紫杉醇处理胶质瘤U87细胞16小时诱导细胞凋亡,通过流式细胞术比较凋亡细胞对靶向材料和非靶向材料的摄取。用放射性核素99mTc标记靶向材料Au DENPs-duramycin和非靶向材料Au DENPs,用薄层层析法(thin-layer chromatography,TLC)测定其标记率和放化纯。应用SPECT显像观察纳米探针在正常大鼠体内的生物分布。以阿霉素(20 mg/kg)诱导荷胶质瘤裸鼠模型凋亡,分别于治疗前及治疗后2天,通过SPECT显像观察99mTc-Au DENPs-duramycin和非靶向材料99mTc-Au DENPs能否靶向定位于凋亡细胞。显像结束后处死荷瘤裸鼠,取肿瘤组织进行苏木素-伊红(H&E)染色及TUNEL免疫组化染色。结果:~1H核磁共振谱确认了靶向材料(Au DENPs-duramycin)和非靶向材料(Au DENPs),动态光散射测得靶向材料的水动力半径为327nm,电势为11.933m V;非靶向材料的水动力半径为287.9 nm,电势为-0.107mV。透射电子显微镜结果显示靶向及非靶向材料均具有良好的尺寸分布。CCK-8结果显示靶向材料和非靶向材料对胶质瘤U87细胞的生长均没有明显抑制作用,证明纳米材料具有良好的细胞相容性。流式细胞术结果显示经紫杉醇诱导凋亡的胶质瘤U87细胞对靶向材料Au DENPs-duramycin的摄取明显高于非靶向材料Au DENPs和对照组PBS(P<0.05),证实Au DENPs-duramycin对凋亡细胞具有靶向性。靶向材料99mTc-Au DENPs-duramycin的标记率为60.4±5.4%(n=3),非靶向材料99mTc-Au DENPs的标记率为64.5±6.8%(n=3),放化纯均大于99%,靶向材料和非靶向材料在PBS中均具有良好的稳定性。正常大鼠的体内分布结果显示,两种纳米显像剂都主要聚集在肝脏和脾脏中,可以经肾脏、膀胱排泄,在甲状腺、胃肠道及软组织中没有明显的摄取。SPECT显像结果进一步证实,荷U87胶质瘤裸鼠在治疗前经尾静脉注射靶向材料99mTc-Au DENPs-duramycin后,肿瘤部位没有放射性摄取;经阿霉素治疗后2天,肿瘤部位可见放射性摄取;而对照组非靶向材料在治疗前及治疗2天的SPECT显像上,肿瘤部位均没有明显放射性摄取,表明靶向材料99mTc-Au DENPs-duramycin具有良好的肿瘤凋亡细胞靶向性。组织病理学(H&E染色及TUNEL染色)结果进一步证明了阿霉素能够诱导胶质瘤U87细胞的凋亡。结论:99mTc-Au DENPs-duramycin的标记方法简单,反应条件温和,稳定性好,在体外及活体肿瘤模型上能够有效探测化疗诱导凋亡的胶质瘤细胞,有望成为一种新型细胞凋亡显像剂,为活体内实时、无创监测肿瘤疗效提供新的分子影像学方法。