基于DSPE-PEG-RGD@ICG的胃癌靶向近红外荧光成像纳米系统构建与评价

链接：https://www.frontiersin.org/journals/bioengineering-and-biotechnology/articles/10.3389/fbioe.2020.575365/full

作者：Jun Shao，Xiaoming Zheng，Longbao Feng，Tianyun Lan，Dongbing Ding，Zikai Cai，Xudong Zhu，Rongpu Liang，Bo Wei

摘要：

早期诊断和完整切除*是改善胃癌患者生活质量的重要途径。近年来，近红外（NIR）材料在*荧光成像方面展现出巨大的潜力。要实现令人满意的术中荧光*成像，有两个先决条件：一是获得具有相对较长循环时间的稳定剂型；二是使其具有良好的生物相容性并能特异性靶向*。本研究开发了一种RGD修饰的二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇胶束（DSPE-PEG-RGD）包覆吲哚菁绿（ICG）用于胃癌靶向荧光成像，旨在实现*靶向富集和近红外成像。1 H NMR光谱证实了其分子结构。表征和稳定性测试结果表明，DSPE-PEG-RGD@ICG粒径相对均一（<200 nm），且具有较长的荧光稳定性。 RGD肽对整合素αvβ3有很高的亲和力，体外共聚焦显微镜观察了其对SGC7901的特异性靶向作用，体外细胞毒性和血液相容性结果与体内急性毒性试验一致，表明其具有良好的生物相容性。利用成像系统观察了DSPE-PEG-RGD@ICG在荷瘤小鼠体内的生物分布和*靶向成像，与游离ICG和DSPE-PEG@ICG相比，DSPE-PEG-RGD@ICG在*内蓄积更充分，循环时间更长，表现出了良好的*靶向成像性能，为胃癌的检测和精准手术切除提供了一种有希望的方法。

材料和方法

材料和试剂

二硬脂酰磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇-马来酰亚胺（DSPE-PEG-Mal，Kw = 2,000）购自上海雅尔生物技术有限公司（中国上海）。ICG 和二甲基亚砜（DMSO）购自上海麦克林生化科技有限公司（中国上海）。RGD 肽购自上海肽业有限公司（中国上海）。四氢呋喃（THF）购自大茂化学试剂厂（中国天津）。RPMI 1640、细胞培养试剂包括杜氏改良伊格尔培养基 (DMEM)、胎牛血清 (FBS)、胰蛋白酶和*生素均购自 Gibco（美国马里兰州盖瑟斯堡）。细胞计数试剂盒-8（CCK-8）购自凯基生物技术有限公司（中国江苏）。人胃癌SGC7901细胞、小鼠成纤维细胞L929购自广州博真生物科技有限公司。活/死细胞染色试剂盒购自上海百斯宝生物科技有限公司。除另有说明外，所有其他试剂均为分析纯。

DSPE-PEG-RGD的合成

RGD肽与DSPE-PEG的连接参考文献报道的方法，通过RGD与DSPE-PEG-Mal的Michael加成反应进行，并略作调整（Cureton等，2017）。通常，将20mg DSPE-PEG-Mal溶于5ml超纯水中，并与6mg RGD多肽混合。然后，轻轻搅拌混合物4小时，随后在透析袋（MWCO：1,000 Da）中用超纯水透析24小时。最终产品通过冷冻干燥获得并在-20°C下储存。

DSPE-PEG-RGD@ICG的合成

DSPE-PEG-Mal为长链聚合物，以PEG（分子量：2,000）为亲水单元形成壳层，DSPE（分子量：748）为疏水单元形成疏水腔，ICG为核心。采用自组装法合成DSPE-PEG-RGD@ICG。具体方法为：将20 mg DSPE-PEG-RGD和6.7 mg ICG溶于3 ml THF中，超声处理至充分溶解且均匀，然后缓慢加入20 ml超纯水。继续超声处理半小时，将混合物在透析袋（分子量：3,500 Da）中透析24小时。冻干后得成品，-20℃保存。按照同样的方案，由DSPE-PEG和ICG制备非靶向的DSPE-PEG@ICG。

DSPE-PEG-RGD@ICG的特性

首先，采用核磁共振（1 H NMR）波谱仪（AVANCE III 500M，Bruker，德国）分析DSPE-PEG-RGD@ICG的化学结构。以氘代DMSO为溶剂。采用TEM（JEM-2010F，JEOL Ltd.，日本东京）观察DSPE-PEG@ICG和DSPE-PEG-RGD@ICG的形貌。采用Zetasizer Nano-ZS90（Malvern Instruments Ltd.，英国伍斯特郡）在25 ℃下测量经和未经RGD修饰的胶束的平均流体动力学直径和粒径分布。每个样品重复测量三次，取平均值。

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