[发明专利]靶向NRP受体酸响应MRI/荧光对比剂、制法及应用

说明书

本发明公开了一种靶向NRP受体酸响应MRI/荧光对比剂、制法及应用，基于酸敏感两亲聚合物、含tLyP‑1多肽靶向聚合物、酸敏感荧光探针及纳米氧化铁，通过自组装的方式制备靶向跨膜蛋白受体、酸响应触发启动MRI/荧光纳米对比剂。本发明还公开将单分散超顺磁Fe3O4磁性纳米粒子IONPs环己烷溶液以及聚合物PEG‑CH＝N‑PAH、靶向胶质瘤NRP1受体的两亲性聚合物DSPE‑PEG2000‑tLyP‑1和酸响应荧光探针Cy7的二甲基亚砜DMSO溶液混合均匀，超声、旋蒸除去环己烷后的剩余溶液滴加超纯水中，室温透析后的胶束溶液经冷冻干燥即得。本发明基于胶质瘤酸性强弱与恶性程度正相关，利用响应成像与胶质瘤恶性程度的定量关系，为胶质瘤的影像学无创分级诊断提供新方法，以获取准确的分子、生理及病理等信息。

技术领域

本发明涉及生物医学工程领域，主要用于细胞工程、核医学显像、纳米器件、纳米探针制作及显像技术等，特别涉及一种靶向NRP受体酸响应MRI/荧光对比剂及其制法与应用。

背景技术

神经胶质瘤是颅内最常见的原发恶性肿瘤，起源于神经胶质细胞。世界卫生组织(WHO)根据其组织病理学特点，将其分为四级：I级：毛细胞星形细胞瘤；II级：弥漫性星形细胞瘤；III级：间变性星形细胞瘤；IV级：胶质母细胞瘤患者的生存时间与肿瘤级别的高低密切相关，不同级别胶质瘤的临床病程与治疗计划差异极大。病理活检是明确胶质瘤分级的金标准，但其为有创性检查，且高级别胶质瘤异质性增加，明显影响到活检的准确性。常规磁共振结合增强成像检查，虽可以通过形态及信号特征，一定程度上提示胶质瘤的恶性程度，但由于临床造影剂特异性不够及胶质瘤的不均一性和多样性，对胶质瘤的分级定性诊断仍存在很大局限性。因此，通过影像学手段无创诊断胶质瘤的病理分级，获取准确的分子、生理及病理等方面的信息，从而制定科学的个体化治疗方案，是建立个体化精准治疗的关键基础。

现有研究发现，胶质瘤组织中色氨酸由IDO1酶和IDO2酶经犬尿氨酸代谢为喹啉酸和邻氨基苯甲酸的代谢途径与胶质瘤的恶性程度具有明显的相关性，奎宁酸累计越多，其恶性程度越高；与此同时，奎宁酸和邻氨基苯甲酸等酸性代谢物的累计对胶质瘤组织的酸度有较大影响，累计越多，pH值越低。此外，胶质瘤增殖过程的快速能量消耗会导致乳酸的累积，且增殖速度与乳酸代谢累计量正相关，胶质瘤增殖越快，累积量越多，pH值越低。因此，胶质瘤组织的酸度与其恶性程度具有明显的相关性，pH值越低，恶性程度越高，利用肿瘤组织酸度值作为胶质瘤恶性程度分级诊断指标具有较大可行性。神经纤毛受体(Neuroplin receptors，NRP)是一种跨膜蛋白受体，主要分为NRP1和NRP2。其中NRP1主要在胶质瘤等肿瘤新生血管中高表达，与血管内皮生长因子(VEGF)共同调节肿瘤血管生成。Osada和Hu等学者研究发现，NRP在人胶质瘤中高度表达，同时表达的高低与胶质瘤恶性程度呈正相关。多肽tLyP-1能特异性地靶向NRP，并与NRP受体高效结合同时能产生跨血管渗透和肿瘤穿膜作用。因此，tLyP-1可作为靶向胶质瘤NRP受体的荧光和MRI显像对比剂的主动靶向基团。

磁性氧化铁纳米颗粒(Iron OxideNanoparticles，IONPs)由于具有更好的生物相容性、可调的纳米尺寸及可修饰性，通过耦合乳铁蛋白等靶向分子，IONPs类对比剂可穿透血脑屏障并用于胶质瘤的MRI成像及诊断。并且，改变IONPs的粒径大小，可响其MRI豫率及成像效果。因此，可通过分子设计响应性改变IONPs在肿瘤组织的粒径，实现其成像效果的响应性启动，进而提示肿瘤病理改变。通过酸敏感聚合物修饰IONPs，制备酸敏感IONPs对比剂，可实现酸触发的粒径改变及MRI成像效果的放大及启动切换，可定量检测肿瘤组织酸性强弱，具有较大的研究价值。除MRI成像外，荧光成像技术有望成为在生物医用领域最普遍的观察手段。近红外荧光成像是指荧光发射波长处于位于650nm-900nm的一类成像模式，具有组织穿透力强及背景干扰小的特点，近红外荧光最大可穿透5cm的成人脑组织。鉴于Always ON型近红外荧光探针存在成像失真、成像信噪比较低等缺陷，利用肿瘤组织弱酸性微环境，确有必要研究可被肿瘤细胞特异性激活的响应性的靶向NRP受体酸响应MRI/荧光对比剂、制法及应用。

发明内容