中文摘要：

肿瘤分子成像是一种反映肿瘤组织的病理生理及代谢变化的显像，通过测定自身的生化及代谢变化在分子水平上进行显像或借助于化学或生物制剂而使分子成像，有利于临床前疾病的无创检查。亚铁螯合酶（FECH）催化二价铁离子嵌入原卟啉IX（PpIX）生成血红素，抑制亚铁螯合酶将导致PpIX转化为血红素减少, PpIX在肿瘤组织堆积。本课题在前期证实FECH-siRNA 敲减肿瘤组织中的亚铁螯合酶表达,增加肿瘤组织中PpIX的浓度, 实现体外肿瘤荧光成像基础上，拟进一步联用小剂量ALA, 以相对安全、实用的PEG-叶酸修饰的脂质体体内药物递送模式，实现小鼠体内特异性的肿瘤荧光成像的定量检测。本课题验证了PpIX 积蓄的"水库论"假说,在实现IX积聚的同时避免或减少了大剂量使用ALA产生的毒性, 达到对早期、微小肿瘤的荧光定位诊断，为肿瘤早期诊断与早期治疗探索新的思路。

结论摘要：

传统影像学难以检测到毫米级癌灶.一种ALA-PpIX 介导的肿瘤荧光成像技术有望实现对早期微细肿瘤的定位诊断.通过外源性ALA的诱导可增加肿瘤PpIX,使癌组织与正常组织在PpIX 的含量上产生差异,国内外一直采取单用大剂量ALA方式增加肿瘤细胞PpIX的积聚来实现检测肿瘤的目的.本项目要解决的主要问题是要克服单用大剂量ALA方式只能产生相对低浓度PpIX积聚的缺点以便减低ALA引起的毒性.采用siRNA联合小剂量ALA的方式能更有效地增加肿瘤PpIX积聚,敲减肿瘤细胞亚铁螯合酶(FECH)表达联合小剂量ALA方式提高肿瘤细胞PpIX积聚的最关键环节是设法阻止PpIX的转化;高效抑制FECH后有利于将外源性ALA所诱导产生的内源性PpIX截留在肿瘤细胞内.本项目的体外实验已完成较完整的系统性基础研究;在用RNAi技术敲减肿瘤细胞FECH的表达方面已优选出三段siRNA序列并确定了三段siRNA合用较单用一段siRNA方式对FECH基因有更高的敲减率;通过荧光定量PCR及Western blot检测方法提供了多段siRNA合用方式可高效沉默FECH基因的证据;利用荧光显微镜、激光共聚焦显微镜、荧光定量光谱仪、显微荧光定量仪、流式细胞仪等检测方法对多种不同组织来源的肿瘤细胞在多个不同的ALA浓度水平上比较了单用ALA及阻断了FECH表达基础上联合小剂量ALA方式这两者在诱导PpIX积聚的效能上的区别;同时摸索出体外、内实验中单用ALA方式最低有效给药浓度分别是0.5mM和5mg/kg;综合实验结果筛选出体外实验以siRNA联合小剂量ALA方式高效诱导PpIX在肿瘤细胞内积聚的条件参数.动物实验方面完成了祼鼠皮下乳腺癌移植瘤及腹腔结肠癌移植瘤的肿瘤模型构建;完成了包载siRNA及ALA 的脂质体的制备;优化出动物实验ALA 的给药浓度;完成了PpⅨ荧光检测装置的研发;最后通过肿瘤PpIX荧光检测术验证了以0.067 μmol/ kg浓度的三段siRNA合用方式联合0.5mg/kg ALA诱导PpIX在肿瘤细胞内积聚的可行性.本项目的体内、外实验结果的一致性及可重复性初步验证了以FECH作为分子靶标,使用FECH抑制剂辅以小剂量ALA诱导肿瘤细胞合成高浓度PpIX作为早期癌诊断标示剂的可行性.为开发一类高效低毒的早期肿瘤诊断新药,提供了基础研究的证据以及相关的机制.