摘要: 目的:颅内恶性肿瘤是一种难以治愈的致命性肿瘤，如胶质母细胞瘤和脑转移癌。即使积极地接受治疗，患者的中位生存期也很难达到两年。手术是治疗的关键手段，患者术后的生存期取决于肿瘤的切除程度。然而，在保留正常脑组织功能的前提下，颅内恶性肿瘤... 展开 目的:颅内恶性肿瘤是一种难以治愈的致命性肿瘤，如胶质母细胞瘤和脑转移癌。即使积极地接受治疗，患者的中位生存期也很难达到两年。手术是治疗的关键手段，患者术后的生存期取决于肿瘤的切除程度。然而，在保留正常脑组织功能的前提下，颅内恶性肿瘤的浸润性生长使其难以被彻底切除。因此，术中精确判断肿瘤的边界显得十分重要。相较于传统的可见光和近红外Ⅰ区(near-infrared windowⅠ，NIR-Ⅰ)荧光成像，近红外Ⅱ区(NIR-Ⅱ)荧光成像能够提供高分辨率、高信噪比和深层组织的活体成像。因此，分子靶向NIR-Ⅱ荧光成像可以成为实现术中精准判断肿瘤边界的关键技术。胃泌素释放肽受体(gastrin-releasing peptide receptor，GRPR)在大多数恶性肿瘤中高表达于肿瘤细胞膜，这使其成为靶向荧光成像的一个具有吸引力的靶点。本文旨在开发一种新型靶向GRPR的荧光显像剂IRDye800-RM26,用于NIR-Ⅱ荧光引导颅内恶性肿瘤切除手术。 方法:蛙皮素(bombesin,BBN)是GRPR的激动剂，RM26是一种由9个氨基酸组成的BBN类似物，能够发挥拮抗GRPR的作用。我们将NIR荧光基团IRDye800CW与RM26进行偶联合成了一种新型靶向GRPR的荧光显像剂，并对该荧光显像剂的光学性质进行了表征。接着，我们通过体外和体内实验对比了显像剂在NIR-Ⅰ(800-900nm)和在NIR-Ⅱ(1000-1700nm)的荧光成像特征。在对小鼠荷瘤脑组织进行离体和在体动态NIR-Ⅱ成像后，我们获得了时间-荧光强度曲线和时间-肿瘤信号与背景比(signal and background ratio，SBR)曲线。结合在离体小鼠荷瘤脑组织中模拟NIR-Ⅱ荧光引导切除胶质母细胞瘤的实验结果，我们明确了最适术中成像时间窗口和最适给药剂量。此外，我们在肿瘤小鼠模型的脑组织切片显微荧光成像中对比了5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid,5-ALA)和IRDye800-RM26对肿瘤组织的靶向性，并评估其在小鼠体内的代谢分布和生物相容性。 结果在IRDye800-RM26的荧光发射光谱中，其在磷酸缓冲盐溶液(phosphate buffered saline,PBS)中的发射峰为805nm,在胎牛血清(fetal bovine serum，FBS)中发射峰为813nm,且发射光谱可以延伸至NIR-Ⅱ(1000-1200nm)。IRDye800-RM26在FBS中具有浓度依赖的荧光淬灭效应，当浓度达到100μM时，其荧光强度最高。此外，IRDye800-RM26的光稳定性明显优于ICG。体外实验证明相较于NIR-Ⅰ成像,IRDye800-RM26的NIR-Ⅱ成像在深部脑组织和颅内胶质瘤中更加清晰。离体和在体的动态NIR-Ⅱ荧光成像结果显示，IRDye800-RM26在小鼠中进行荧光引导切除颅内恶性肿瘤的最适手术时间窗口为静脉给药后12h-24h,最适给药剂量为40μg/只。荷瘤脑组织切片显微荧光成像结果显示IRDye800-RM26对小鼠颅内恶性肿瘤的靶向性高，且对胶质母细胞瘤的靶向性优于5-ALA。生物体内分布和代谢结果表明大约90％的IRDye800-RM26在静脉给药24h后从肾脏和肝脏排出体外。组织学、血常规和生化结果显示IRDye800-RM26(给药剂量为40μg/只)具有良好的生物相容性。 结论IRDye800-RM26在NIR-Ⅱ的荧光信号稳定，成像深度大，肿瘤显像分辨率高;具有合适的手术时间窗口;对颅内恶性肿瘤的靶向性强，生物相容性良好。因此，IRDye800-RM26在NIR-Ⅱ荧光引导颅内恶性肿瘤切除手术中具有巨大的临床转化潜力和应用价值。 收起