酪氨酸酶激活MRI和PET探針用于選擇性黑色素瘤成像

文獻(xiàn)信息
醫(yī)學(xué)影像四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院婦科等團(tuán)隊(duì)的研究成果“Tyrosinase-Activated MRI and PET Probes for Selective Melanoma Imaging”（酪氨酸酶激活MRI和PET探頭用于選擇性黑色素瘤型成像）在學(xué)術(shù)期刊《ACS Sensors》（IF = 9.1）上發(fā)表。平生公司的小動(dòng)物PET/CT（型號(hào)：Super Nova）產(chǎn)品在論文中提供了重要的小鼠PET/CT圖像和定量分析。

該研究的通訊作者為朱江教授。第一作者為曾祖華老師。

文獻(xiàn)背景
黑色素瘤是最具侵襲性的皮膚癌之一。準(zhǔn)確和早期診斷黑色素瘤對改善患者預(yù)后至關(guān)重要。本研究開發(fā)了兩種酪氨酸酶（TYR）可激活的分子探針，Mn-TyrEDTA和Al-¹⁸F-TyrEDTA，用于活體黑色素瘤的選擇性檢測。體外研究表明，Mn-TyrEDTA具有TYR活性依賴性弛豫增強(qiáng)，經(jīng)過TYR介導(dǎo)的氧化聚合，導(dǎo)致形成順磁性低聚物。紫外可見光光譜分析支持這一機(jī)制，由于鄰醌中間體和黑色素樣低聚物的形成，Mn(II)探針的TYR/O₂ 孵育液在可見光區(qū)域特別是在475 nm左右的吸光度隨時(shí)間和TYR濃度的增加。HPLC進(jìn)一步證實(shí)了上述孵育液中存在極性低聚產(chǎn)物。MRI研究表明，Mn-TyrEDTA在高表達(dá)TYR的黑色素瘤組織中選擇性滯留和信號(hào)增強(qiáng)。此外，使用雙異種皮下移植瘤小鼠模型進(jìn)行的Al-¹⁸F-TyrEDTA PET成像顯示，與TYR陰性腫瘤相比，表達(dá)TYR的黑色素瘤對Al-¹⁸F-TyrEDTA的攝取和保留明顯更高。這選擇性保留可歸因于TYR介導(dǎo)的蛋白臨近標(biāo)記機(jī)制，其中 TYR 介導(dǎo)的高活性醌中間體可與腫瘤組織中親核氨基酸殘基形成共價(jià)鍵。綜上所述，作者的研究結(jié)果表明，Mn-TyrEDTA和Al-¹⁸F-TyrEDTA是一種很有前景的TYR激活成像探針，為黑色素瘤的早期診斷和預(yù)后提供了一種新的策略。

實(shí)驗(yàn)方法
在PET成像研究中，通過個(gè)B16F10黑色素瘤細(xì)胞（1×10⁶）皮下注射到BALB/C小鼠（nu/nu）的右后肢，將4T1 乳腺癌細(xì)胞（1 x 10⁶）皮下注入左后肢，建立了雙異種移植瘤小鼠模型。注射后，定期監(jiān)測小鼠的腫瘤形成情況，測量腫瘤大小，并評(píng)估動(dòng)物的健康狀況是否符合倫理標(biāo)準(zhǔn)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果
在單次尾靜脈注射Al-¹⁸F-TyrEDTA后，注射后120分鐘的PET成像顯示，四肢和肌肉中的背景攝取量最小，但肝臟和腎臟中的示蹤劑積累量顯著。重要的是， B16F10黑色素瘤腫瘤顯示出顯著的示蹤劑保留和良好的靶背景比（TBR），而4T1腫瘤顯示出最小的攝取（圖6c）。

圖6 Al-¹⁸F-TyrEDTA在荷瘤小鼠體內(nèi)的放射性標(biāo)記和PET/CT成像。（a）AAl-¹⁸F-TyrEDTA的放射性標(biāo)記。（c） 注射Al-¹⁸F-TyrEDTA后120分鐘荷瘤小鼠的代表性PET/CT圖像。（d） 注射后120分鐘B16F10黑色素瘤和4T1乳腺癌癥腫瘤的T/NT比率。數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示（每組n=3）**P<0.01。

使用設(shè)備

                                               Super Nova^® Micro PET/CT（ II 代外觀圖 ）