目的:研发以前列腺癌细胞表面表达的PSMA为靶点的超声-磁共振双模态靶向造影剂。方法:通过改良的双乳化方法制备携抗PSMA多肽超声-磁共振双模态靶向造影剂。通过表征分析、体外靶向实验、体外成像实验及体外细胞毒性实验来研究携抗PSMA多肽超声-磁共振双模态靶向造影剂的稳定性、靶向性、双模态显像能力及安全性。在动物体内成像实验中,首先通过体内成像明确造影剂的最佳剂量。在磁共振—超声双模态靶向显像实验中,对前列腺癌荷瘤裸鼠在注射造影剂前及注射后不同时间段行磁共振T2加权成像,分析并比较不同组裸鼠皮下移植瘤的肿瘤相对增强强度（RSE）。在注射造影剂后即刻行超声成像,分析并比较不同组裸鼠皮下移植瘤的造影剂到达时间（AT）、达峰时间（TTP）及峰值强度（PI）。并进一步通过体内实验研究造影剂的体内生物分布及安全性。结果:携抗PSMA多肽超声-磁共振双模态靶向造影剂平均粒径为415 nm,Zeta电位为-6.11mV,呈球形,分布均匀,无明显团聚现象,成功包裹Fe3O4纳米粒,具有超顺磁性。在体外靶向实验中,携抗PSMA多肽超声-磁共振双模态靶向造影剂能与LNCaP细胞靶向结合。造影剂在超声下表现为高回声,在磁共振T2加权成像上表现为低信号,在体外细胞实验中造影剂对细胞无明显细胞毒性。体内成像实验确定造影剂的最佳浓度为12mg/ml,在体内磁共振靶向成像实验中,LNCaP荷瘤裸鼠在注射该浓度携抗PSMA多肽的超声-磁共振双模态靶向造影剂后肿瘤内T2信号明显降低,注射后2小时、6小时12小时及24小时RSE值分别为41.0±1.9%、28.2±6.5%、21.4±5.0%及16.2±3.6,明显高于对照组。LNCaP荷瘤裸鼠在注射携抗PSMA多肽的超声-磁共振双模态靶向造影剂后肿瘤超声增强PI值为8.9±1.7dB,明显高于对照组（5.6±1.7dB、6.9±1.2dB及7.0±1.4,P<0.05）。普鲁士蓝染色证实造影剂与肿瘤组织的靶向结合。造影剂在静脉注射后主要被网状内皮系统所摄取,对裸鼠的主要脏器无明显毒性。结论:携抗PSMA多肽的超声-磁共振双模态靶向造影剂能通过与前列腺癌细胞表面的PSMA靶向结合特异增强前列腺癌的超声及磁共振图像。第一篇携抗PSMA多肽超声-磁共振双模态靶向造影剂的制备及体外实验第一部分携抗PSMA多肽超声-磁共振双模态靶向造影剂的制备与表征分析目的:研发以前列腺癌细胞表面表达的PSMA为靶点的超声-磁共振双模态靶向造影剂。材料与方法:通过改良的双乳化方法制备携抗PSMA多肽超声-磁共振双模态靶向造影剂（Fe3O4/Polypeptide-PLGA MNBs）。采用动态激光散射仪分析携抗PSMA多肽超声-磁共振双模态靶向造影剂的粒径分布及Zeta电位,采用透射电镜、扫描电镜及光学显微镜分析造影剂的形态结构及分散情况,通过X射线衍射、能量色散X射线谱及原子吸收光谱分析造影剂的构成,采用振动样品磁强计分析造影剂的磁性特征。结果:动态激光散射仪分析显示造影剂平均粒径为415±11.4 nm,聚合物分散指数为0.142,Zeta电位为-6.11mV,造影剂放置七天后粒径分布无显著变化。透射电镜、扫描电镜及光学显微镜显示造影剂形态呈球形,分布均匀,无明显团聚现象,高分辨率透射电镜可见造影剂中Fe3O4纳米粒均匀分布。X射线衍射、能量色散X射线谱证实造影剂中成功包裹Fe3O4纳米粒,原子吸收光谱分析测得造影剂中铁含量为12.8ug/mg。振动样品磁强计分析显示造影剂具有超顺磁性。结论:本研究成功制备了用于前列腺癌靶向成像的携抗PSMA多肽的超声-磁共振双模态靶向造影剂,表征分析结果显示该造影剂的理化特性符合超声/磁共振双模态显影的要求。第二部分携抗PSMA多肽超声-磁共振双模态靶向造影剂的体外靶向性实验目的:研究携抗PSMA多肽超声-磁共振双模态靶向造影剂的体外靶向性。材料与方法:通过免疫荧光实验验证造影剂配体K（FITC）]CQ[K（Dde）]HHNYLC与前列腺癌LNCaP细胞的靶向结合。在进一步的造影剂靶向结合实验中,我们将实验分为以下四组:LNCaP细胞+携抗PSMA多肽超声-磁共振双模态靶向造影剂、LNCaP细胞+普通超声-磁共振双模态造影剂、抗体封闭的LNCaP细胞+携抗PSMA多肽超声-磁共振双模态靶向造影剂以及PC3细胞+携抗PSMA多肽超声-磁共振双模态靶向造影剂。分别通过普鲁士蓝染色、细胞磁共振实验、花环形成实验及免疫荧光实验来研究造影剂的靶向性。结果:免疫荧光实验证实了多肽K（FITC）]CQ[K（Dde）]HHNYLC能与前列腺癌LNCaP细胞靶向结合。在造影剂靶向结合实验中,普鲁士蓝染色发现LNCaP细胞与携抗PSMA多肽超声-磁共振双模态靶向造影剂孵育后细胞周围出现蓝染颗粒,而对照组及竞争组细胞周围无蓝染颗粒。细胞磁共振实验发现LNCaP细胞与携抗PSMA多肽超声-磁共振双模态靶向造影剂孵育后其磁共振T2加权成像SNR值为624.6±18.7,明显低于对照组及竞争组（818.6±23.3、814.4±10.9、790.2±23.7,P<0.05）。免疫荧光及花环形成实验发现LNCaP细胞能与携抗PSMA多肽超声-磁共振双模态靶向造影剂靶向结合,而对照组细胞与造影剂无靶向结合。结论:我们所合成的携抗PSMA多肽超声-磁共振双模态靶向造影剂在体外能与前列腺癌LNCaP细胞表达的PSMA特异结合。第三部分携抗PSMA多肽超声-磁共振双模态靶向造影剂的体外成像实验目的:研究携抗PSMA多肽超声-磁共振双模态靶向造影剂的体外超声/磁共振显像性。材料与方法:配置不同浓度梯度的携抗PSMA多肽超声-磁共振双模态靶向造影剂,同时以去离子水作为阴性对照。采用灰阶成像模式研究造影剂的回声强度。通过磁共振T2加权成像研究造影剂的磁共振显影能力,并采用Carr–Purcell–Meiboom–Gill序列测定不同浓度造影剂的横向弛豫时间（T2）,研究造影剂中铁浓度与1/T2的关系,并计算得出造影剂的横向弛豫率R2。结果:携抗PSMA多肽超声-磁共振双模态靶向造影剂在灰阶超声模式下均表现为高回声,且其回声强度随造影浓度升高而升高,而去离子水则表现为无回声。在磁共振T2加权成像上,携抗PSMA多肽超声-磁共振双模态靶向造影剂表现为低信号,且其信号随造影剂浓度升高而减低,去离子水表现为高信号。造影剂中铁浓度与1/T2呈正比,造影剂的横向弛豫率R2为46.58 mM-1s-1。结论:我们所合成的携抗PSMA多肽超声-磁共振双模态靶向造影剂在体外具有双模态显影能力。第四部分携抗PSMA多肽超声-磁共振双模态靶向造影剂的体外细胞毒性实验目的:研究携抗PSMA多肽超声-磁共振双模态靶向造影剂的体外细胞毒性。材料与方法:分别将不同浓度梯度的造影剂与前列腺癌LNCaP及PC3细胞孵育24小时、48小时及72小时。孵育后采用MTT法测定细胞的细胞活性。结果:不同浓度的携抗PSMA多肽超声-磁共振双模态靶向造影剂与PC3细胞及LNCaP细胞孵育后,细胞活性均大于90%。且随着实验细胞与造影剂孵育时间的延长,细胞活性无明显改变（图3-1）。经方差分析,各组之间的细胞活性无显著差异（P>0.05）。结论:携抗PSMA多肽超声-磁共振双模态靶向造影剂无明显细胞毒性。第二篇携抗PSMA多肽超声-磁共振双模态靶向造影剂的体内实验第一部分携抗PSMA多肽的超声-磁共振双模态靶向造影剂的体内最佳成像浓度筛选目的:研究携抗PSMA多肽的超声-磁共振双模态靶向造影剂的体内成像最佳浓度。材料与方法:分别对LNCa P荷瘤裸鼠注射不同浓度的携抗PSMA多肽的超声-磁共振双模态靶向造影剂,在注射造影剂前及注射后2小时、6小时及12小时行磁共振T2加权成像,分析并比较注射不同浓度造影剂后裸鼠皮下移植瘤的相对增强强度（RSE）。采用磁共振体内成像实验所得的最佳浓度对LNCa P荷瘤裸鼠行超声造影检查,评估该浓度的体内超声成像效果。结果:LNCa P荷瘤裸鼠在注射携抗PSMA多肽的超声-磁共振双模态靶向造影剂后肿瘤内磁共振T2信号减低,浓度为12mg/ml的携抗PSMA多肽的超声-磁共振双模态靶向造影剂磁共振增强效果最佳,注射后2小时、6小时及12小时RSE值分别为19.9±3.4%、34.3±3.6%及30.9±1.4%。体内超声成像实验发现注射浓度为12mg/ml的双模态靶向造影剂后裸鼠皮下移植肿瘤呈均匀的高增强。结论:裸鼠体内磁共振的增强效果与携抗PSMA多肽的超声-磁共振双模态靶向造影剂浓度相关,浓度为12mg/ml的造影剂体内磁共振及超声成像效果俱佳。第二部分携抗PSMA多肽的超声-磁共振双模态靶向造影剂的体内靶向成像实验目的:研究携抗PSMA多肽的超声-磁共振双模态靶向造影剂的体内超声/磁共振双模态靶向显像能力。材料与方法:在体内超声/磁共振双模态靶向显像实验中,我们将实验动物分为以下四组:LNCa P荷瘤裸鼠注射携抗PSMA多肽的超声-磁共振双模态靶向造影剂,LNCa P荷瘤裸鼠注射普通超声-磁共振双模态造影剂,抗体封闭的LNCa P荷瘤裸鼠注射携抗PSMA多肽的超声-磁共振双模态靶向造影剂,PC3荷瘤裸鼠注射携抗PSMA多肽的超声-磁共振双模态靶向造影剂。在注射造影剂前及注射后2小时、6小时、12小时及24小时行磁共振T2加权成像,分析并比较裸鼠皮下移植瘤的肿瘤相对增强强度（RSE）。在注射造影剂后即刻行超声成像,分析并比较裸鼠皮下移植瘤的造影剂到达时间（AT）、达峰时间（TTP）及峰值强度（PI）。完成靶向成像后将裸鼠行安乐死,收集裸鼠肿瘤,通过病理检查研究肿瘤镜下形态、PSMA表达情况及与造影剂靶向结合情况。结果:磁共振成像发现LNCa P荷瘤裸鼠在注射双模态靶向造影剂后肿瘤内T2信号明显降低,注射后2小时、6小时、12小时及24小时的RSE值分别为41.0±1.9%、28.2±6.5%、21.4±5.0%及16.2±3.6,明显高于对照组及竞争组（P<0.05）,RSE在注射造影剂后2小时达到峰值。在体内超声成像实验中,LNCa P荷瘤裸鼠在注射携抗PSMA多肽的超声-磁共振双模态靶向造影剂后肿瘤PI值为8.9±1.7d B,明显高于三组对照组（5.6±1.7d B、6.9±1.2d B及7.0±1.4,P<0.05）,四组之间的造影剂AT及TTP无显著差异。病理HE染色结果显示所有肿瘤均未见到明显的出血坏死。免疫组化染色证实了LNCa P移植瘤表达PSMA而PC3移植瘤不表达PSMA。病理普鲁士蓝染色发现LNCa P荷瘤裸鼠在注射携抗PSMA多肽的超声-磁共振双模态靶向造影剂后肿瘤组织内可见蓝染颗粒,而三组对照组在注射造影剂后肿瘤组织内未见到明显蓝染颗粒。结论:携抗PSMA多肽的超声-磁共振双模态靶向造影剂能通过与PSMA靶向结合来特异性增强前列腺癌组织的超声及磁共振成像图像。第三部分携抗PSMA多肽的超声-磁共振双模态靶向造影剂的体内生物分布研究目的:研究携抗PSMA多肽的超声-磁共振双模态靶向造影剂的体内生物分布。材料与方法:采用电感耦合等离子体原子发射光谱法（inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy,ICP-AES）技术检测裸鼠在注射携抗PSMA多肽的超声-磁共振双模态靶向造影剂前及注射后2小时、6小时、12小时及24小时各主要脏器的铁元素含量。在裸鼠注射携抗PSMA多肽的超声-磁共振双模态靶向造影剂前及注射后2小时、6小时、12小时及24小时行磁共振T2加权成像,观察肝、脾及肾组织的信号变化,定量分析并比较其平均信号强度。完成磁共振检查后行病理普鲁士蓝染色观察肝、脾及肾组织内铁元素分布情况。结果:ICP-AES检测结果显示裸鼠在注射携抗PSMA多肽的超声-磁共振双模态靶向造影剂后2小时至24小时肝脏、脾脏及肺组织内铁元素沉积出现增多。磁共振检查发现裸鼠在静脉注射携抗PSMA多肽的超声-磁共振双模态靶向造影剂后2至24小时肝脏及脾脏内磁共振T2信号明显减低,而肾脏在注射造影剂后T2信号减低不明显。病理普鲁士蓝染色证实脾脏及肝脏内可见铁元素沉积。结论:携抗PSMA多肽的超声-磁共振双模态靶向造影剂在静脉注射后主要被网状内皮系统摄取进行进一步降解代谢。第四部分携抗PSMA多肽的超声-磁共振双模态靶向造影剂的体内安全性研究目的:研究携抗PSMA多肽的超声-磁共振双模态靶向造影剂的体内安全性。材料与方法:将裸鼠随机分为实验组及对照组,实验组通过静脉注射携抗PSMA多肽的超声-磁共振双模态靶向造影剂,对照组不作任何处理,通过与对照组作对比,研究携抗PSMA多肽的超声-磁共振双模态靶向造影剂对裸鼠行为、体重增长、肝肾功能及主要脏器组织结构的影响。结果:在体内实验中,实验组在注射携抗PSMA多肽的超声-磁共振双模态靶向造影剂后15天其行为、进食、排便排尿无明显异常。实验组的体重增长、肝肾功能与对照组相比无显著差异。病理检查发现实验组裸鼠的各主要脏器无明显病理改变。结论:携抗PSMA多肽的超声-磁共振双模态靶向造影剂对裸鼠的行为、体重增长及肝肾功能无明显影响,对心、肺、肝、脾、肾的组织学结构无明显影响。