针对PDGFRβ近红外荧光探针的合成及体外实验文献综述

 2022-12-02 08:12

一、课题背景

2018年中国癌症统计数据显示结直肠癌(colorectal cancer,CRC)发病率和死亡率在恶性肿瘤中分别位居第3位和第5位,且发病率仍处于上升趋势。中国已成为每年新发病例数和死亡病例数均位居前位的发展中国家。CRC在50岁以下人群中的发病率和死亡率迅速上升,呈现年轻化趋势。早期发现、诊断和治疗是改善预后、减少死亡率、减轻疾病负担的关键,然而多数患者发现时已属晚期。早期诊断和早期治疗率偏低是限制我国CRC患者预后进一步提高的瓶颈,因此探索新的生物标志物对CRC的早期诊断和治疗有重要意义。

其中血小板衍生生长因子受体(PDGFRbeta;)被认为是针对CRC早期诊断、病情发展以及预后的一个较好的肿瘤标志物,PDGFRbeta;是一种跨膜蛋白,是跨膜受体酪氨酸激酶家族的一部分,其作用是促进细胞的趋化、分裂与增殖,参与机体的生长发育、创伤修复等生理过程,并与肿瘤的发生密切相关。PDGF与PDGFR结合触发受体的二聚复合物形成,从而激活下游信号分子产生等一系列生物效应,可诱导肿瘤新生血管的形成。PDGFRbeta;在多种人类癌症类型中过表达,包括CRC、乳腺癌和胰腺癌。PDGFRbeta;的过表达与肿瘤进展特征相关,如细胞迁移、转移、血管生成和增殖。因此,PDGFRbeta;是临床肿瘤学诊断和治疗的首选分子靶点之一。

PDGFRbeta;靶向显像剂是一种近红外荧光染料或放射性核素标记的探针,多种类型的载体分子与PDGFRbeta;具有高亲和力,如PDGFR配体蛋白、适配体、粘附分子和多肽。近红外成像技术是分子影像学的一个重要分支,是一种新兴的可用于基础科学研究和临床实践的生物医学成像模式。近红外光的波长范围为700nm-900nm,因为该范围是近红外组织透明窗口,该区域内组织的光吸收、光子散射和自发荧光背景信号都比较弱,所以可以在一定深度的组织内获得强烈的近红外荧光信号和很高成像分辨率。因此,近红外成像被广泛应用于特异性生物标志物的分子成像、生理活动和药物靶向等功能性成像,特别是在肿瘤研究领域中展现出巨大的潜力。

  1. 要解决的问题

本课题基于老药新用策略,选取与PDGFRbeta;靶点高亲和力的小分子作为靶向载体,经化学合成连接本实验室的近红外荧光染料MPA,然后对探针进行结构和光谱表征,通过流式细胞术检测探针在PDGFRbeta;高表达的HT29细胞中的细胞结合力,并且通过荧光活体成像技术验证了探针TP-1的肿瘤靶向能力。

  1. 可行性分析

本实验室设备齐全,具备进行各项分子实验的条件,课题组曾做过相关实验,实验步骤严谨,样本量充足。

  1. 研究方法和内容

实验材料:

  1. 实验试剂:MPA(ICG衍生物)、TP-1、乙腈、DMSO、二氯甲烷、胰酶、PBS缓冲液、HATU、EDCI、NHS、DIPEA
  2. 实验动物:裸鼠、结直肠癌细胞HT29

实验步骤:

  1. 合成探针

取适量的小分子靶向药物TP-1,与近红外荧光染料MPA按一定比例在合适的温度下反应,通过观察液相色谱峰保留时间的位置,来判断反应情况,使用制备液相纯化产物。

2.质谱

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