目的探讨靶向肝癌磷脂酰肌醇蛋白聚糖(GPC)-3的纳米探针AgS
BSA-TJ12P1在近红外二区(NIR-II)荧光成像早期诊断肝癌转移灶中的优势。方法﹐制备硫化银纳米探针AgSBSA-TJ12P1。通过体外细胞实验验证CPC-3表达,检测各肝癌细胞系转移能力。采用激光共聚焦成像验证硫化银纳米探针选择性摄取至肝癌细胞系情况。采用肝癌高转移细胞系建立裸鼠肝癌原位转移模型,通过NIR-II在体成像观察微小转移灶。结果Ag;SBSA-TJ12P1被激发后,可在nm处发出NIR-Ⅱ荧光。细胞实验显示,肝癌GPC-3在肝癌细胞系中均有高表达,AgSBSA-TJ12PI可被HepG2、MHCC97-H、HCC-LM3细胞特异性摄取。近红外二区NIR-II荧光成像系统对裸鼠微小转移灶作出早期诊断。肝癌是全球第5大常见恶性肿瘤,外科肝切除术是首选治疗方法,然而目前术后复发率高。肝肿瘤周边伴有微转移灶,肉眼难以识别,为手术彻底切除病灶带来一定困难。近年实时光学手术导航技术发展为此带来新机遇,近红外二区(secondnear-infraredregion,NIRII)荧光成像较传统近NIR-I成像穿透度更深、分辨率更高、自发荧光更少,故可极大提高术中成像灵敏度。
以肝癌高表达的磷脂酰肌醇蛋白聚糖(glypican,GPC)-3为靶点,通过特异性靶向多肽与荧光探针相偶联,可大大提高荧光探针主，动靶向肝癌的能力。本研究通过构建靶向肝癌GPC-3特异性NIR-II荧光探针、肝癌裸鼠转移模型并在体观测NIR-II荧光区,探讨NIR-II成像对肝癌微小转移灶早期诊断的优势。
图1Ag2S
BSA-TJ12P1纳米探针表征TEM显示AgzS
BSA-TJ12P1纳米探针表征为量子点,粒径约为10nm(图1①);经多肽修饰后,吸收光谱可见nm左右处有--特征性吸收峰,证明多肽与AgS成功偶联(图1②);NIR-II荧光光谱可见最大发射峰位于波长nm处,处于NIR-II谱段(图1③);IRDye-CW作为NIR-I对照,采用不同厚度冻鸡胸肉遮盖样品并测试荧光穿透深度显示,NIR-II荧光较NIR-I荧光具有更强的穿透深度(6mm对9mm)(图1④)。图2Ag2S
BSA-TJ12P1可特异性靶向肝癌细胞(图2①)。Cy-5染料标记纳米探针AgS
BSA-TJ12P1并与4种细胞共孵育后,激光共聚焦成像可见纳米探针被HepG2,MHCC97-H,HCC-LM3细胞特异性摄取,而LO2细胞几乎不摄取(图2②)。图3裸鼠转移模型NIR-II近红外二区荧光成像
裸鼠注射纳米探针后1、2.6、12、24、48h成像显示，探针首先富集于肝脏区域,12h后探针信号对转移灶具有最佳信噪比,48h后信号基本消失(图3①);离体肝脏可见数枚直径约1mm微小转移灶,散在分布于肝表面(图3②);苏木精-伊红(HE)染色组织病理切片可见病灶内大量异形细胞(图3③)。
综上所述,本研究结果在肝癌转移灶精准诊断及荧光手术导航方面具有一定的转化前景。但本研究也有局限性,所应用的裸鼠肝癌转移模型模拟肝癌血行转移病理情况,可能较人类肝癌肝内转移位置及特性存有一定差异,需要结合更多疾病动物模型加以验证,以及进一步优化靶器官成像时间窗等加以探讨。
作者单位:医院(广东省医学科学院)、广东省心血管病研究所肿瘤中心介人治疗科
通信作者:陆骊工E-mail:luligong
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