论文部分内容阅读
目的:合成制备基于Endoglin靶的空间稳定脂质体磁共振分子探针并评价其理化性质;各种对比剂大鼠胶质瘤磁共振分子影像学研究,验证探针特异性显示胶质瘤形态及边界的有效性。材料与方法:一)空间稳定脂质体的制备:(1)脂质体膜材料,二硬脂酰磷脂酰胆碱(DSPC).胆固醇(CHOL).甲氧基聚乙二醇-二硬脂酰乙醇胺(mPEG-DSPE).钆-二乙三胺五醋酸-二硬脂酰胺(Gd-DTPA-BSA)按36:36:3:25摩尔比例溶于氯仿甲醇混合溶剂(2:1容积)中,经40℃旋转蒸发,60℃水化,高压均质仪挤压过膜,制备包载顺磁性物质(Gd)的空间稳定脂质体(Gd-SLs);(2)评价脂质体的粒径、稳定性、钆含量、磁共振驰豫率及体外MR成像作用等性质。二)基于Endoglin靶的空间稳定免疫脂质体及预定位脂质体分子探针的制备:(1)Gd-SLs成膜过程中,加入膜材料吡啶二硫丙酰基-聚乙二醇(2000)-二硬脂酰乙醇胺(PDP-PEG(2000)-DSPE),制备表面修饰结合PDP基团脂质体(PDP-SLs), PDP-SLs脂质体经二硫苏糖醇(DTT)还原,得表面结合游离巯基的脂质体(HS-SLs):(2)CD105单克隆抗体(CD105~MAb)与丁二酰亚胺-4-(对-马来酰亚胺-苯基)-丁酸酯(SMPB)反应制备马来酰亚胺苯基丁酰基单克隆抗体(MPB-MAb);(3)将HS-SLs与MPB-MAb反应获得的表面连接抗体的空间稳定脂质体(MAb-SLs);(4)生物素氨基己糖酸-3-磺酸基-N-羟基琥珀酰亚胺酯(Sulfo-NHS-LC-biotin)与CD105-MAb反应可得生物素化单克隆抗体(Bio-MAb);(5)链霉亲和素结合空间稳定脂质体(SAv-SLs)的制备过程与MAb-SLs基本相同,将HS-SLs与马来酰亚胺苯基丁酰基链霉亲和素(MPB-SAv)作用,可得SAv-SLs;(6)测定免疫脂质体抗体蛋白密度及抗体结合率,各种脂质体探针透射电镜观察形态。三)大鼠胶质瘤新生血管内皮细胞Endoglin靶的MR分子成像:(1)大鼠C6胶质瘤细胞培养及胶质瘤动物模型的建立;(2)25只模型动物随机分为A-E共5组,每组5只,分别尾静脉注射钆喷酸葡胺(Gd-DTPA).空白脂质体(Gd-SLs).同种型对照IgG脂质体(IgG-SLs).结合Endoglin单克隆抗体的免疫脂质体探针(MAb-SLs)行MR成像,两步法预定位成像大鼠预先给予生物素化单克隆抗体(Bio-MAb)后再给予链霉亲和素脂质体探针(SAv- SLs)进行成像;(3)比较各组大鼠MR T1加权增强图像肿瘤强化农现的差异,分析各组动脉血管、正常脑组织及肌组织、肿瘤组织时间-信号增强特点;(4)比较各组间肿瘤强化程度及强化范围差异、比较组内肿瘤中央部及周边部强化差异;(5)比较各组间肿瘤强化形态的差异;(6)大鼠胶质瘤CD105免疫组织化学染色肿瘤中央部及周边部新生血管计数,比较两者差异。结果:一)所制备之钆结合空间稳定脂质体(Gd-SLs)经高压均质仪过膜后粒径控制于117.4±31.8nm;脂质体Gd载药率达87%~100%;常温下(26℃)Gd-SLs磁共振驰豫率为Gd-DTPA的1.16倍,37℃为1.25倍;体外MR成像显示Gd-SLs与Gd-DTPA两对比剂MR T1加权成像作用接近。二)空间稳定脂质体结合单克隆抗体后粒径由116.1nm±33.9nm增加至129.9nm±40.9nm,于4℃保存7、14、42天,平均粒径及分布变化较小;将Bio-MAb与SAv-SLs混合后,平均粒径显著增大(267nm±142.8nm),分布增宽;免疫脂质体抗体结合率为52~67%,相应抗体/磷脂比例约为47~60μg/μmol;透射电镜显示,脂质体为均匀大小囊泡样结构,将Bio-MAb与SAv-SLs混合后,SAv-SLs有相互聚集作用。三)荷瘤大鼠MR成像(1)动脉增强表现:注射Gd-DTPA后,动脉血液快速明显强化,即刻达峰值,2小时基本消退,时间-信号曲线呈快进-快出类型;B~E组大鼠注射相应分子探针后,血管强化表现接近,早期快速明显强化,强化峰值于20~60min出现,之后强化信号缓慢下降,于48小时恢复至增强前水平,其时间-信号曲线表现为快进-平台-缓出类型。(2)肿瘤强化表现:注射Gd-DTPA后,肿瘤迅速强化达峰值,20min强化即有减退,2小时强化信号约为峰值强度30%,24小时完全退出;注射Gd-SLs及IgG-SLs,肿瘤早期强化不明显,60~120min达峰值呈轻度强化,48小时强化信号为峰值强度42~58%;注射MAb-SLs及Bio-MAb/SAv-SLs两步法成像,肿瘤周边及中央信号迅速增高,于8小时达峰值,后缓慢下降,注射MAb-SLs后肿瘤中央周边强化程度相仿,而两步法成像周边强化明显高于中央部(P=0.032)。(3)肿瘤强化形态分析显示,注射Gd-DTPA整个肿瘤不均匀强化,Gd-SLs及IgG-SLs组以肿瘤边缘点状强化为主,MAb-SLs及Bio-MAb/SAv-SLs两步法成像肿瘤增强以边缘环形强化为主。免疫组织化学染色显示,CD105阳性微血管主要沿肿瘤周边分布。结论:(1)顺磁性空间稳定脂质体能有效提高磁共振分子探针体内成像信号,制备方法简单,实验操作可控性好,在一定温度范围内性质稳定,具有较高的磁共振弛豫作用,是理想的MR分子影像学对比剂载体。(2)免疫脂质体结合抗体方法简单,效果确切可靠,体外相关实验能够验证生物素-亲和素介导的两步法成像的有效性。(3)大鼠胶质瘤MR分子成像,临床用Gd-DTPA肿瘤强化周边及中央强度无差异,非特异性脂质体探针肿瘤强化程度低,肿瘤边界强化形态不完整,因此均不能用于肿瘤边界显示。MAb-SLs及Bio-MAb/SAv-SLs两步法成像显示肿瘤边界较明确,两步法成像强化程度更高,实验证明为特异性靶向成像作用,因此可以用来进行肿瘤边界分析。