微气泡(MB)是一种超声造影剂,它可以有效地靶向生成血管和炎症的标记物。由于具有气核,MB的磁化率会在磁共振成像(MRI)中发生局部变化。但不幸的是,由此产生的对比度往往很低,不足以作为一种有效的分子MRI探针。德国亚琛工业大学Fabian Kiessling将超顺磁性氧化铁纳米粒子(SPION)包埋在聚氰基丙烯酸正丁酯(PBCA) MB的聚合壳中,构建了一种有效的分子磁共振试剂,并将其用于靶向4T1小鼠乳腺癌血管生成血管上的αvβ3整合素。
本文要点:
(1)SPION-MB由空气核和多层聚合物外壳组成,其能够有效地捕获SPION。SPION-MB的平均大小为1.61±0.32 μm。实验采用生物素-链霉亲和素偶联策略实现了对SPION-MB的环状RGDfK (Arg-Gly-Asp)和RADfK (Arg-Ala-Asp)肽功能化。与SPIONMB相比,和RGD-SPION-MB共孵育的细胞具有更强的横向驰豫率,而利用过量游离的cRGDfK阻断αvβ3整合素受体后则可以显著降低RGD-SPION-MB与细胞的结合。正是由于RGD-SPION-MB会在体内实现与细胞的快速结合,实验也采用动态敏感性对比MRI对它们在肿瘤中的滞留情况进行了实时跟踪。
(2)实验结果表明,RGD-SPION-MB的肿瘤保留率高于SPION-MB和RAD-SPION-MB。为了证实MRI结果,实验在第二天使用破坏-补充法进行分子US成像。与SPION-MB和RAD-SPION-MB相比,两种成像方式的结果都证实了RGD-SPION-MB在新生血管中的滞留率更高。竞争性阻断实验则进一步证实RGD-SPION-MB与αvβ3整合素受体的结合是特异性的。综上所述,这一研究表明RGD-SPION-MB可以作为分子MR/US造影剂,进而用于对恶性肿瘤新生血管中的αvβ3整合素表达进行评估。
Vertika Pathak. et al. Molecular Magnetic Resonance Imaging of Alpha-v-Beta-3 Integrin Expression in Tumors with Ultrasound Microbubbles. Biomaterials. 2021
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961221002520