论文发表 | 一种用于PETMRIPAI影像引导放射性同位素
当前位置是: 新闻资讯 > 公司新闻

论文发表 | 一种用于PETMRIPAI影像引导放射性同位素

文献信息:

2021年3月5日,北京大学肿瘤医院暨北京市肿瘤防治研究所,核医学科,国家药监局放射性药物研究与评价重点实验室,恶性肿瘤发病机制及转化研究教育部重点实验室,杨志主任团队的研究成果:“A Highly Specific Multiple Enhancement Theranostic Nanoprobe for PET/MRI/PAI Image-Guided Radioisotope Combined Photothermal Therapy in Prostate Cancer(一种用于PET/MRI/PAI影像引导放射性同位素联合光热治疗前列腺癌的高度特异性多重增强治疗纳米探针)”,夏雷博士为本文的第一作者, 朱华、杨志为本文的通讯作者。在国际著名学术期刊Small(JCR Q1, 影响因子:11.459)发表。平生公司的小动物PET/CT设备( 型号:Super Nova)在论文中提供了重要的小鼠肿瘤Micro-PET/CT图像和定量分析。

全文链接:https://doi.org/10.1002/smll.202100378.

 

文章摘要:

在精确医学时代,一种用于联合肿瘤靶向多模态成像和治疗的集成分子探针需要一个同时具有高靶向特异性、多功能偶联能力和生物相容性的多路平台。本研究开发了一种新型生物相容性黑色素纳米探针(PMNs-II-813)与高度特异性前列腺特异性膜抗原小分子抑制剂结合,用于前列腺癌的靶向多模式诊断和治疗。黑色素纳米颗粒通过强近红外吸收表现出光声成像和光热治疗(PTT)功能。成像造影剂89Zr和Mn2+稳定地偶联到纳米颗粒上,用于正电子发射断层扫描(PET)和磁共振成像(MRI)。PMNs-II-813融合PET/MRI可以实时监测治疗效果,持续时间超过1周,展示了前列腺癌多模式治疗的能力。用治疗性放射性核素131I标记,同时赋予纳米探针在三模态成像指导下进行放射性同位素治疗(RIT)和PTT的能力。PTT和RIT联合治疗对前列腺癌生长有抑制作用(治疗20天后抑制率≈93%),明显优于单独治疗。总的来说,作者认为PMNs-II-813有临床转化治疗前列腺癌的潜力。

 

实验方法:

首先用高度免疫缺陷的NOD-SCID小鼠构建LNCaP肿瘤模型(2×107/只)。肿瘤植入成功后,选择4周龄BALB/c裸鼠(雄性,18-20g),无菌条件下接种右腋窝LNCaP肿瘤组织。PC-3细胞采用含有10%胎牛血清的PRIM1640完全培养基。选择4周龄BALB/c裸鼠(雄性,18-20g),接种PC-3细胞(1×107)。然后在SPF级动物房继续喂食。10 d左右,肿瘤直径达到0.5 × 0.8 cm。

 

体内双峰治疗:LNCaP荷瘤小鼠进行PMNs-II-813体内双峰治疗动物实验。30只LNCaP荷瘤小鼠(雄性,4 ~ 5周,肿瘤直径5mm)随机分为6组,分别为对照组、Laser组、131I组、131I-Nano组、Nano+Laser组和131I-Nano+Laser组。1)对照组:每只荷瘤小鼠尾静脉注射200µL无菌生理盐水。2)激光组:每只荷瘤小鼠尾静脉注射200µL无菌生理盐水溶液,红外激光(发射波长:808nm;输出功率:1.3 Wmm@10cm2;光斑直径:≈10mm@10cm)于注射后24小时照射肿瘤部位20分钟。在此期间,用异氟醚轻麻醉荷瘤小鼠,用热像仪检测肿瘤部位的温度变化并拍照。3) 131I组:131I生理盐水稀释剂(11.1MBq, 200µL)通过尾静脉注入荷瘤小鼠体内。4) 131I- nano组:经尾静脉注射一定量经生理盐水稀释的PMNs-II-813 (89Zr:11.1 MBq, 131I: 11.1MBq, 25 × 10−6 m, 200µL/只),后不作其他处理。5)纳米+激光组:小鼠尾静脉注射一定量的盐水稀释(89Zr、Mn) -PMNs 纳米探针 (89 Zr: 11.1Mbq ,25×10−6 M, 200µL/鼠), 注射24h后,用红外激光照射肿瘤部位20min。6) 131I- nano +Laser组:将一定量经生理盐水稀释的PMNs-II-813 (89Zr:11.1MBq, 131I: 11.1MBq, 25 × 10−6 M, 200µL /只小鼠)通过尾静脉注射到荷瘤小鼠体内。注射24h后,用红外激光照射荷瘤小鼠肿瘤部位20min。处理后将每组小鼠置于相同的饲养环境中,食物和饮用水按照动物伦理要求使用,各组剂量保持一致。

 

结果:

PMNs-II-813的多模式成像

通过micro-PET、micro-PAI和融合PET/MRI验证PMNsII-813的肿瘤靶向性多模态成像功能。PMNs-II-813表现出非常相似的PET、PAI和PET/MRI特性。在LNCaP模型的肿瘤部位可见大量的放射性摄取(图2c;图S14,支持信息)。PMNs-II-813的摄取随时间的延长而增加,与PC-3模型有显著差异。然后,使用正电子核素124I(而不是131I)标记Mn-PMNs-II用于PET,因为元素碘标记不影响纳米探针的靶向功能或生物分布。

在尾静脉注射PMNs-Ⅱ-813后2、24和48小时,获得LNCaP的Micro-PET图像。

 

结论:

综上所述,该客户开发了一种基于第二代黑色素纳米颗粒(MN-II)的多增强前列腺癌纳米探针PMNs-II-813,该探针具有高安全性、高生物相容性和高稳定性。PMNs-II-813对高表达PSMA的前列腺癌细胞具有较高的特异性。PMNs-II-813对前列腺癌的体内外治疗作用具有良好的双重治疗功能,抑瘤率显著高于单纯RIT或PTT。PMNs-II-813也可通过多模态成像长期监测前列腺癌治疗。双增强PET /MRI能准确定位肿瘤,实时显示肿瘤体积变化,直接显示肿瘤部位的探针滞留。

 

 

 

 

 

 

使用设备:

Super Nova® Micro PET/CT(III 代外观图)