文獻信息

近日，北京協和醫學院肝膽外科、中國醫學科學院北京協和醫學院消化系統腫瘤藥物基因編輯篩選與研發重點實驗室、清華大學機械工程系摩擦學國家重點實驗室、北京大學腫瘤醫院暨北京市腫瘤防治研究所，核醫學科，國家藥監局放射性藥物研究與評價重點實驗室，惡性腫瘤發病機制及轉化研究教育部重點實驗室等團隊合作的研究成果Novel  gold  nanoparticles  targeting  somatostatin  receptor  subtype two with near-infrared light for neuroendocrine tumour therapy（近紅外光靶向生長抑素受體亞型2的新型金納米顆粒用于神經內分泌腫瘤治療）在學術期刊Nano Research（影響因子10.269）發表。平生公司的小動物PET/CT（型號：Super Nova） 產品在論文中提供了重要的腫瘤小鼠PET/CT圖像和定量分析。

其中核素及Micro-PET顯像工作在北腫核醫學科開展， 謝卿主管技師和于江媛副主任醫師為本文（并列）第一作者。

文獻背景

神經內分泌腫瘤(NETs)是生長抑素受體2 (SSTR2)陽性表達的罕見癌癥，NETs的治療策略并不令人滿意。納米材料介導的SSTR2靶向NETs治療非常有前景。本研究首次將介孔硅涂層金納米棒(AuNRs@mSiO₂)和靶向-SSTR2十二烷四乙酸酪氨酸3 -奧曲酸酯(DOTA-TATE)組合成AuNRs@mSiO₂@DOTA-TATE，研究NETs在近紅外光下的抑制作用。AuNRs@mSiO₂@DOTA-TATE表現出良好的光熱轉換效率。體外光照下，隨著AuNR@mSiO₂@DOTA-TATE濃度的增加，細胞活力顯著降低;在兩個成功建立的具有SSTR2表達的神經內分泌腫瘤類器官中，AuNRs@mSiO₂@ DOTA-TATE與光抑制腫瘤顯著優于AuNRs@mSiO₂與光抑制腫瘤。在體內，在微正電子發射斷層掃描/計算機斷層掃描(Micro-PET/CT)下，用AuNRs@mSiO₂@⁶⁴Cu-DOTA-TATE確認了AuNRs@ mSiO₂@DOTA-TATE的SSTR2靶向能力和生物分布; AuNRs@mSiO₂@DOTA-TATE加激光組腫瘤表面溫度迅速升高，腫瘤體積與奧曲肽組相近，明顯低于其他各組。AuNRs@mSiO₂@DOTA-TATE激光組與其他組小鼠體重無顯著差異。主要臟器未見明顯炎癥病變及細胞壞死。綜上所述，作者提出了一種可行的策略，構建具有良好光熱轉換效率、靶向sstr2能力、顯著抗腫瘤作用和良好生物相容性的AuNRs@mSiO₂@DOTA-TATE，為AuNRs@mSiO₂@ DOTA-TATE在NETs治療應用方面的進一步探索提供了依據。

實驗方法

PET成像研究

SSTR2表達和AuNR@mSiO₂@DOTATATE生物分布的評估。小鼠被分為三組，接受尾部注射，其中一組小鼠注射⁶⁸GaDOTA-TATE，以評估腫瘤中SSTR2的表達，一組小鼠服用5 mg·kg^-1 AuNRs@mSiO₂@⁶⁴Cu-DOTATATE，以評估AuNR@mSiO₂@DOTA-TATE的生物分布，另一組小鼠服用SSTR2阻斷。將50微克DOTA-TATE與AuNRs@mSiO₂@⁶⁴CuDOTA-TATE聯合注射用于阻斷。為了評估生物分布，小鼠在注射后2、6、18、24和48小時(p.i)使用Micro-PET/CT (Super Nova^®PET/CT, 平生醫療科技有限公司)進行成像。測量肌肉和腫瘤的最大標準攝取值(SUVmax)進行定量評價。

實驗結果

為了研究AuNRs@mSiO₂@DOTA-TATE在體內靶向SSTR2的能力和生物分布，作者用⁶⁴Cu對AuNRs@mSiO₂@DOTA-TATE進行了微正電子發射斷層掃描/計算機斷層掃描(micro-PET/CT)分析。AuNRs@mSiO₂@⁶⁴Cu-DOTA-TATE的放射化學純度大于95%，表明該示蹤劑可用于成像。對于注射⁶⁸Ga-DOTA-TATE的CDX模型，腫瘤區域的SSTR2表達在micro-PET/CT成像中清晰可見(圖4)。對于注射AuNRs@mSiO₂@⁶⁴Cu-DOTATATE的CDX模型，在指定的時間點(2,6,18,24和48 h)獲得腫瘤區域的圖像。隨著時間的推移，腫瘤區域的對比明顯。此外，腫瘤區域的SUVmax在48 h p.i時達到峰值，這表明AuNRs@mSiO₂@DOTA-TATE在腫瘤區域有明顯的積累。相比之下，阻斷SSTR2組腫瘤區域的SUVmax低于AuNRs@mSiO₂@⁶⁴Cu-DOTA-TATE組(圖4)，但兩組腫瘤區域的SUVmax均高于軟組織。結果表明AuNRs@mSiO₂@DOTA-TATE和AuNRs@mSiO₂都具有瞄準能力，其中AuNRs@mSiO₂@DOTA-TATE表現出更強的瞄準能力。AuNRs@mSiO₂@DOTATATE的靶向能力由主動靶向(DOTA-TATE與SSTR2結合)和被動靶向(增強的滲透性和保留效應)組成。

圖4 SSTR2表達及AuNR@mSiO₂@DOTA-TATE生物分布評估(b)用⁶⁸Ga-DOTA-TATE (7.4 MBq)對H446荷瘤小鼠進行2h p.i的micro-PET/CT成像，肌肉(紅圈斷裂)和腫瘤(紅圈)的SUVmax分別為0.04和2.33。(c) H446荷瘤小鼠的Micro-PET/CT成像AuNRs@mSiO₂@⁶⁴Cu-DOTA-TATE (9.25 MBq;top: 5 mg·kg-1 AuNRs@mSiO2@⁶⁴Cu-DOTA-TATE;下:對照組)，分別在每小時2、6、18、24和48小時，肌肉(紅圈破碎)和腫瘤(紅圈)的SUVmax如下表所示。Top: 2 h 0.22和0.46,6 h 0.20和0.61,18 h 0.24和0.68,24 h 0.25和0.65,48 h 0.32和0.78;下:2小時0.16和0.31,6小時0.13和0.32,18小時0.14和0.36,24小時0.21和0.43,48小時0.39和0.45。

文獻結論

與以往研究相比，本研究的優勢可以概括為：

1）首先構建AuNRs@mSiO₂@DOTA-TATE，完成AuNRs@mSiO₂@ DOTA-TATE在體內外治療神經內分泌腫瘤的研究，為NETs提供了一種新的治療策略。

2）首次使用⁶⁴Cu對AuNRs@mSiO₂@DOTA-TATE進行放射標記，通過micro-PET/CT研究AuNRs@mSiO₂@DOTA-TATE在體內的sstr2靶向能力和生物分布，這是一種先進的藥物追蹤技術。

3）成功建立兩個SSTR2陽性表達的神經內分泌腫瘤類器官，用光評價AuNRs@mSiO₂@DOTA-TATE的療效。

綜上所述，作者提出了一種可行的策略，構建了光熱轉換效率高、sstr2靶向能力準確、抗腫瘤作用顯著、生物相容性好的AuNRs@mSiO₂@DOTATATE，這為其在NETs治療中的應用提供了進一步的探索，并允許AuNRs@mSiO₂@DOTA-TATE用于進一步的臨床轉譯。

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