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目的构建并制备血管特异性启动子（Tie2）及早期生长应答因子1（Egr1）启动下人源性纤溶酶原5（K5）及人钠碘同向转运体（NIS）Lv-Tie2-K5-Egr1-NIS及其对照组Lv-Tie2-K5-Egr1-GFP及Lv-Tie2-GFP-Egr1-NIS慢病毒。分别感染骨髓间充质干细胞（BMSC）获得稳定干细胞系BMSC-K5-NIS、BMSC-K5-GFP及BMSC-GFP-NIS,体外实验探讨Tie2及Egr1启动子的特性及K5、NIS蛋白的功能。体内实验通过SPECT及micro-SPECT/CT观察BMSC作为细胞载体靶向肿瘤迁移的特性、在肿瘤内存活时间及Egr1启动子的功能。治疗实验分为5组,实验组BMSC-K5-NIS细胞,对照组BMSC-K5-GFP、BMSC-GFP-NIS、BMSC细胞,sham组等量PBS,尾静脉注射到荷瘤裸鼠体内。每只裸鼠给予放射性核素188Re,通过动物光学显像及生存时间变化观察各组对颅内脑胶质瘤的治疗作用。Micro-SPECT/CT及免疫荧光组织学检测观察188Re治疗前后骨髓间充质干细胞在脑胶质瘤内的存活情况。方法应用基因重组技术构建并制备Lv-Tie2-K5-Egr1-NIS、Lv-Tie2-K5-Egr1-GFP及Lv-Tie2-GFP-Egr1-NIS慢病毒,感染BMSC,获得稳定干细胞系BMSC-K5-NIS、BMSC-K5-GFP及BMSC-GFP-NIS。Western blot分析K5及NIS蛋白在各细胞系中的表达;动态摄碘观察NIS蛋白的功能和特性。用含188Re的培养液培养BMSC-K5-NIS,Western blot确定188Re诱导NIS蛋白表达的最佳时间及最佳浓度。用CM-Dil荧光活细胞染色液标记HUVEC细胞,不同比例与BMSC-GFP-NIS共培养,流式分析BMSC-GFP-NIS中GFP的平均荧光强度变化。将各干细胞系的培养液与HUVEC共培养,通过克隆实验及transwell细胞迁移实验观察各培养液对HUVEC生长及迁移的影响。用携带荧光素酶报告基因luciferase的慢病毒GV260感染U87细胞,获得稳定U87-Luc细胞系。构建体侧及颅内脑胶质瘤模型,将5×105BMSC-GFP-NIS细胞经尾静脉注入荷瘤裸鼠体内。18.5MBq 131I或188Re对肿瘤进行辐照诱导,SPECT及micro-SPECT/CT观察BMSC-GFP-NIS肿瘤内迁移特性及Egr1启动子的功能,同时观察BMSC-GFP-NIS在肿瘤内的存活时间。构建颅内U87-Luc脑胶质瘤模型,治疗实验分为5组,各组尾静脉分别注射:BMSC-K5-NIS、BMSC-GFP-NIS、BMSC-K5-NIS、BMSC细胞;sham组:等量PBS。每只裸鼠给予37MBq的188Re,隔天1次,共2次。不同时间动物光学显像观察不同组的裸鼠颅内脑胶质瘤大小变化,同时观察不同组裸鼠生存时间的变化。188Re治疗前后micro-SPECT/CT及免疫荧光观察BMSC-GFP-NIS在颅内脑胶质瘤内的存活情况。结果成功构建稳定干细胞系BMSC-K5-NIS,BMSC-K5-GFP及BMSC-GFP-NIS。Western blot显示BMSC-K5-NIS,BMSC-K5-GFP中有K5蛋白表达;BMSC-K5-NIS及BMSC-GFP-NIS中有NIS蛋白表达,且可动态摄碘。0.925MBq/ml 188Re诱导BMSC-K5-NIS 36h NIS蛋白的表达最高。BMSC-GFP-NIS与HUVEC共培养后,平均绿色荧光强度增高（p<0.01）。克隆实验及transwell实验表明,BMSC-K5-NIS及BMSC-K5-GFP培养液可明显抑制HUVEC细胞克隆形成（p<0.01）及细胞迁移（p<0.01）。成功构建U87-Luc细胞系及荷瘤裸鼠模型。BMSC-GFP-NIS细胞经尾静脉注入荷瘤裸鼠,SPECT及SPECT/CT显像发现经131I或188Re辐照后肿瘤部位放射性摄取增加。随着移植时间的延长,裸鼠脑胶质瘤部位及肺组织放射性摄取逐渐降低。体内治疗实验分为5组,经188Re治疗后BMSC组及sham组荷瘤裸鼠肿瘤生长迅速,裸鼠在短时间内死亡;而BMSC-GFP-NIS组及BMSC-K5-GFP组荷瘤裸鼠肿瘤生长均受到一定程度的抑制,且裸鼠生存时间延长;BMSC-K5-NIS实验组荷瘤裸鼠的肿瘤生长抑制明显,生存时间得到延长。188Re治疗前125I micro-SPECT/CT显像观察发现BMSC-GFP-NIS移植后,颅内脑胶质瘤部位125I摄取增高。188Re治疗后颅内脑胶质瘤部位无125I摄取,未进行治疗的裸鼠脑胶质瘤部位125I放射性摄取仍保持较高水平。免疫荧光检测发现188Re治疗前,BMSC-GFP-NIS均匀分布于颅内脑胶质瘤部位,治疗后无BMSC-GFP-NIS分布于脑胶质瘤部位。结论BMSC可携带治疗基因（Lv-Tie2-K5-Egr1-NIS）靶向定位肿瘤组织。与HUVEC细胞共培养后,Tie-2可增加下游基因GFP的表达。188Re可激活Egr1,启动NIS基因表达,促进188Re靶向摄取,形成正反馈,使肿瘤组织摄取足量188Re,达到188Re和K5蛋白的双重靶向抑瘤作用。NIS基因既可作为治疗基因用于脑胶质瘤的治疗,作为报告基因实时监测细胞载体BMSC,同时其有可能作为BMSC细胞载体的安全基因提高其体内应用的安全性,为脑胶质瘤辅助治疗及疗效评估提供新方法。