131I-PAMAM(G5.0)介导靶向肽在甲状腺髓样癌模型中的实验研究

冯成涛 张海波 郑皓 王梓延 邓赟 赵继华 朱高红

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131I-PAMAM(G5.0)介导靶向肽在甲状腺髓样癌模型中的实验研究

    通讯作者: 朱高红, 1026909611@qq.com

Efficiacy of 131I-generation 5.0 polyamidamine-mediated targeting peptide in the mice with medullary thyroid carcinoma

    Corresponding author: Gaohong Zhu, 1026909611@qq.com
  • 摘要: 目的 评价新型分子靶向探针131I-PAMAM(G5.0)-SR、131I-PAMAM(G5.0)-GP及131I-PAMAM(G5.0)-SR/GP[其中,PAMAM(G5.0):第五代聚酰胺-胺;SR:丝氨酸-精氨酸-谷氨酸-丝氨酸-脯氨酸-组氨酸-脯氨酸(SRESPHP,简称SR);GP:甘氨酸-脯氨酸-亮氨酸-脯氨酸-亮氨酸-精氨酸(GPLPLR,简称GP)]在荷瘤甲状腺髓样癌(MTC)模型中的靶向性。 方法 采用高效液相色谱法纯化和分析靶向肽SR、GP及SR/GP,分别将其与修饰后的PAMAM(G5.0)共价连接,合成前体药物PAMAM(G5.0)-SR、PAMAM(G5.0)-GP及PAMAM(G5.0)-SR/GP。采用动态光散射粒度分析法检测PAMAM(G5.0)键合靶向肽前后的纳米粒径及Zeta电位。采用氯胺T法对修饰后的PAMAM(G5.0)、PAMAM(G5.0)-SR、PAMAM(G5.0)-GP、PAMAM(G5.0)-SR/GP进行131I标记,合成阳性对照组[131I-PAMAM(G5.0)]及实验组[131I-PAMAM(G5.0)-SR、131I-PAMAM(G5.0)-GP、131I-PAMAM(G5.0)-SR/GP]的4种探针。通过薄层色谱法分别测定探针的标记率、放射化学纯度及稳定性。经模型鼠腹腔注射阴性对照组(Na131I)、阳性对照组及实验组探针后,分别于4、8、12、24及48 h进行SPECT/CT显像,并计算靶/非靶值(T/NT),同时处死裸鼠取肿瘤及重要脏器测定放射性,以每克组织百分注射剂量率(%ID/g)表示。组间同一时间点T/NT、组内不同时间点T/NT及组间24 h肿瘤放射性摄取值的比较采用单因素方差分析,两两比较采用LSD-t检验。 结果 纯化后的靶向肽SR、GP和SR/GP的纯度均达99%。PAMAM(G5.0)键合SR、GP、SR/GP前后的纳米粒径分别为4.47、5.70、4.71、5.95 nm,Zeta电位分别为+37.95、+20.02、+28.34、+24.37 mV。131I标记4种探针的标记率均>75%,放射化学纯度均>90%,48 h的体外稳定性显示,放射化学纯度均在85%以上。SPECT/CT图像显示,实验组探针在不同时间的T/NT均较对照组有增高趋势:131I-PAMAM(G5.0)-GP 在4 h的T/NT(6.03±1.45)与阳性对照组(2.18±0.39)、阴性对照组(1.36±0.00)比较,且差异均有统计学意义(t=3.235,P=0.033;t=3.843,P=0.019);而131I-PAMAM(G5.0)-SR在8、12、24 h的T/NT(5.12±1.65、4.82±0.09、3.41±1.01)均较阴性对照组(1.50±0.00、1.43±0.65、1.34±0.81)高,且差异均有统计学意义(t=4.004,P=0.017;t=3.388,P=0.027;t=4.180,P=0.009)。实验组组内比较,131I-PAMAM(G5.0)-SR在24 h的T/NT(3.41±1.01)较131I-PAMAM(G5.0)-GP(2.10±0.67)高,差异有统计学意义(t=3.990,P=0.016)。注射131I-PAMAM(G5.0)-SR的肿瘤放射性摄取在24 h[(1.80±0.18)%ID/g]均较实验组其他探针、阴性对照组及阳性对照组高,但差异无统计学意义(F=3.366,P=0.059)。T/NT及肿瘤放射性摄取的达峰时间:131I-PAMAM(G5.0)-GP和131I-PAMAM(G5.0)-SR/GP 为4 h,131I-PAMAM(G5.0)和131I-PAMAM(G5.0)-SR为8 h。131I-PAMAM(G5.0)-GP的放射性洗脱较快,12 h的T/NT较4 h下降约57%。 结论 SR及GP提高了131I-PAMAMM(G5.0)对MTC的靶向性,131I-PAMAM(G5.0)-GP靶向MTC肿瘤新生血管使其在瘤体的摄取及代谢较快,有望应用于MTC SPECT显像,而131I-PAMAM(G5.0)-SR对MTC细胞具有很好的靶向性和滞留性,有望应用于MTC的靶向诊治及预后评估。
  • 图 1  不同探针的放化纯度及稳定性

    Figure 1.  Radiochemistry purity and stability of probes

    图 2  荷MTC瘤裸鼠模型、肿瘤标本、肿瘤病理及免疫组化结果

    Figure 2.  Mice with medullary thyroid carcinoma, tumor specimens and pathological and immunohistochemical results

    图 3  不同探针在荷MTC裸鼠中的SPECT/CT显像图像

    Figure 3.  SPECT/CT imaging of different targeting probes in mice with medullary thyroid carcinoma

    图 4  不同探针在荷MTC裸鼠中的SPECT/CT显像的T/NT结果

    Figure 4.  T/NT of SPECT/CT of different targeting probes in mice with medullary thyroid carcinoma

    图 5  不同探针在MTC模型中的放射性随时间的变化趋势

    Figure 5.  Trends of %ID/g of different targeting probes in medullary thyroid carcinoma

    表 1  131I标记探针注射后24 h在荷MTC裸鼠体内的生物学分布[(M(P25,P75),$\bar{x}\pm s$)%ID/g](n=3)

    Table 1.  %ID/g of the tumor and important organs at 24 h post-injection of probes labeled with radioisotope 131I [(M(P25, P75), $\bar{x}\pm s$)%ID/g] (n=3)

    器官或组织131I- PAMAM(G5.0)131I- PAMAM(G5.0)-SR131I- PAMAM(G5.0)-GP131I- PAMAM(G5.0)-SR/GPNa131I
    肿瘤1.45±0.281.80±0.181.58±0.141.13±0.330.57±0.25
    0.50±0.410.89±0.751.11±1.620.39±0.520.28±0.15
    2.02±1.832.28±2.980.21±0.170.61±0.540.28±0.03
    0.70±0.650.76±0.620.30±0.260.19±0.210.07±0.02
    3.02±1.508.08±4.633.41±3.182.46±1.820.33±0.02
    0.59±0.492.35±2.210.47±0.700.29±0.350.23±0.00
    全血0.51±0.492.64(0.01,4.40)0.53±0.401.51±1.675.93±2.10
    甲状腺4.02±5.311.41±1.880.47±0.310.69(0.58,6.67)832.00±159.73
    0.92±0.645.11±4.480.52±0.450.32±0.251.39±0.26
    注:表中,MTC:甲状腺髓样癌;PAMAM(G5.0):第五代聚酰胺-胺;SR:丝氨酸-精氨酸-谷氨酸-丝氨酸-脯氨酸-组氨酸-脯氨酸(SRESPHP);GP:甘氨酸-脯氨酸-亮氨酸-脯氨酸-亮氨酸-精氨酸(GPLPLR);%ID/g:每克组织百分注射剂量率。
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