F4/80的MR分子靶向成像及对结肠癌巨噬细胞的MR活体检测

作     者：张田园 

作者单位：山东大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王青

授予年度：2019年

学科分类：0831[工学-生物医学工程（可授工学、理学、医学学位）] 100207[医学-影像医学与核医学] 1002[医学-临床医学] 08[工学] 1010[医学-医学技术（可授医学、理学学位）] 100214[医学-肿瘤学] 10[医学] 

主      题：结肠癌 巨噬细胞 USPIO F4/80 分子探针 磁共振成像 

摘      要：目的:应用巨噬细胞特异性表面抗原F4/80靶向对比剂F4/80-USPIO,拟在结肠癌动物模型中应用磁共振分子影像学技术显示恶性肿瘤内巨噬细胞及其变化过程。方法:(1)测定F4/80-USPIO及USPIO的基本理化特性,比较两者的T2驰豫率。(2)通过CCK-8实验测定F4/80-USPIO的细胞毒性,评估F4/80-USPIO对细胞活性是否具有影响。(3)将F4/80抗体与USPIO相耦联成特异性分子探针,与巨噬细胞共孵育,通过普鲁士蓝染色评估其被巨噬细胞的摄取率。(4)免疫组化染色实验,将F4/80抗体与结肠癌组织切片孵育,经DAB显色,显示F4/80在结肠癌组织内的表达率。(5)通过流式细胞学对巨噬细胞进行表型鉴定,将荧光标记的F4/80抗体与巨噬细胞共孵育,经流式细胞仪检测评估巨噬细胞株表面F4/80受体的表达率及其与F4/80抗体的结合率。(6)构建结肠癌皮下移植瘤动物模型。(7)分别对荷瘤小鼠进行MR T2WI轴位平扫及尾静脉注射F4/80-USPIO后增强扫描,测量增强前、后肿瘤的T2信号强度值变化。结果:本实验结果显示由F4/80耦联的USPIO具备合适的粒径,可在体内维持一定的血药浓度,r2驰豫率相对较高,且对活体组织细胞的毒性较小,在理化性质和生物特性方面均显示F4/80-USPIO可作为结肠癌的T2阳性对比剂。通过普鲁士蓝染色、免疫组化染色、流式细胞学检测实验,证实F4/80抗体本身具有结合巨噬细胞的特性,可特异性摄取F4/80-USPIO,为本实验能够实现靶向成像奠定了基础。F4/80-USPIO具有较高的驰豫率,使纳米铁粒子聚集部位在T2WI序列呈低信号。但在小鼠结肠癌皮下移植瘤模型的MR活体成像中,F4/80-USPIO在瘤灶中对T2信号的降低并不明显。结论:本实验从理化及生物特性两方面证实F4/80-USPIO可作为结肠癌T2阳性对比剂。巨噬细胞可特异性摄取F4/80-USPIO。但在小鼠结肠癌皮下移植瘤模型的MR活体成像中,F4/80-USPIO在肿瘤中对T2信号的降低并不明显,可能原因为:(1)结肠癌动物模型中肿瘤相关巨噬细胞含量过少;(2)与纳米颗粒的“通透性及滞留性增高效应有关,造成F4/80-USPIO在结肠癌内含量过低所致;(3)临床磁共振扫描仪场强相对低,不能检出纳米粒子引起的微小信号变化。