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第一部分新型整合素αvβ3受体示踪剂99Tcm标记RGD环肽二聚体肿瘤显像和评价血管靶向治疗的实验研究
目的:
跨膜二聚体整合素αvβ3在多种肿瘤细胞和肿瘤新生血管高表达,成为近年关注的肿瘤研究靶点。整合素αvβ3能与含精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(Arg-Gly-Asp)序列的RGD多肽特异性结合。在本研究中,我们用99Tcm标记包含2个PEG4的RGD环肽二聚体HYNIC-2PEG4-Dimer(Dimer:E[c(RGDfK)]2),以神经胶质瘤为研究模型,挑选新型肿瘤抗血管生成药物恩度进行治疗,研究新探针作为整合素αvβ3显像剂的可行性,并观察恩度对标记探针在荷U87MG神经胶质瘤裸鼠体内生物学分布及γ显像的影响。
方法:
制备99Tcm-HYNIC-2PEG4-Dimer。选取整合素αvβ3表达阳性的人神经胶质瘤细胞(U87MG)株,免疫荧光检测U87MG细胞经恩度处理后整合素αvβ3的表达情况。建立荷U87MG神经胶质瘤裸鼠模型,将荷瘤裸鼠分为两组,实验组给予200μL重组人血管内皮细胞抑制素注射液(恩度,15mg/3ml/支),对照组给予同等剂量的生理盐水;6小时后,注射示踪剂99Tcm-HYNIC-2PEG4-Dimer,评价示踪剂在两组荷瘤裸鼠体内的生物学分布,并γ显像。采用非配对t检验对实验数据进行统计分析。
结果:
放射性层析扫描仪结果显示,99Tcm-HYNIC-2PEG4-Dimer的放化纯大于95%。U87MG细胞高表达整合素αvβ3,经恩度处理后,整合素αvβ3表达逐渐减低,至剂量为400μg/mL时,表达程度最低。荷瘤裸鼠注射示踪剂90min后,生物学分布结果显示,肿瘤组织有较高摄取,给予恩度作用后,肿瘤摄取率减低,两组肿瘤摄取率分别为6.27±0.33%ID/g和1.50±0.08%ID/g。γ显像结果显示恩度组与生理盐水组T/NT比值分别为1.02±0.11和2.58±0.36(t=10.25,P<0.05)。免疫组化结果显示:经恩度处理后肿瘤组织整合素αvβ3表达减少,两组αvβ3阳性表达率分别为81.5±3.2%与33.1±2.7%(t=32.6,P<0.05)。
结论:
示踪剂99Tcm-HYNIC-2PEG4-Dimer制备简单,稳定性好。U87MG及荷瘤裸鼠肿瘤组织高表达整合素αvβ3,且特异性摄取99Tcm-HYNIC-2PEG4-Dimer。99Tcm-HYNIC-2PEG4-Dimer是一个非常有前景的用于整合素αvβ3阳性肿痛诊断的显像剂。99Tcm-HYNIC-2PEG4-Dimer可能用于监测恩度的治疗效果,有望用来筛选恩度治疗病例。整合素途径可能是恩度发挥抗血管形成作用的机制之一。
第二部分恩度对神经胶质瘤治疗效果的实验研究
目的:
由于恶性肿瘤的生长和转移依赖于肿瘤血管生成,血管形成抑制剂成为治疗肿瘤的一个新的途径和手段。恩度是第一个进入临床试验的内源性血管形成抑制剂,大量的多中心临床实验证实其可以抑制实体瘤的生长,降低肿瘤转移,但有关恩度对神经胶质是否同样有效,相关研究报道较少。在本研究中,我们选取神经胶质瘤动物模型为研究对象,观察短期内中小剂量恩度对神经胶质瘤肿瘤生长、血管新生及血管内皮生长因子(VEGF)、整合素αvβ3(integrinαβ3)表达情况的影响。
方法:
取对数生长期的人神经胶质胶质瘤细胞U87MG,接种于裸鼠右腋部皮下,接种后约4天出现肉眼可见的肿瘤,模型建立成功。待接种肿瘤长至直径约0.8cm后,将其分成两组,实验组每日给予恩度稀释液200μL(10mg/kg),对照组给予同等剂量生理盐水,连续给药14天,隔日测量裸鼠体重及肿瘤体积。用CD34作为血管标记物,采用免疫组织化学法检测肿瘤的微血管密度(MVD)、肿瘤中血管内皮生长因子(VEGF)、整合素αβ3(integrinαvβ3)的表达情况。采用非配对t检验对实验数据进行统计分析。
结果:
实验结束时,恩度组、生理盐水组裸鼠体重平均值分别为21.99±0.71g、22.32±0.85g(t=0.85,P>0.05);两组裸鼠肿瘤体积的平均值依次为0.71±0.67cm3、1.71±0.12cm3(t=16.2,P<0.05)。以CD34作为血管内皮细胞的标志物,血管内皮细胞的胞浆被染成棕黄色,两组裸鼠肿瘤MVD平均值分别为22.15±1.22和58.59±1.16(t=61.24,P<0.05),VEGF的表达率为32.0±2.3%与80.8±8.4%(t=15.9,P<0.05),整合素αvβ3表达率为21.6±1.3%与57.9±2.4%(t=37.7,P<0.05)。
研究结论:
恩度能够抑制神经胶质瘤裸鼠皮下移植瘤的生长。恩度能够抑制神经胶质瘤裸鼠皮下移植瘤的血管新生。抑制肿瘤生长及VEGF、整合素αvβ3的表达,可能是恩度在神经胶质瘤裸鼠动物模型中发挥抗血管生成作用的机制之一。