根据世界卫生组织近年资料显示,宫颈癌每年会导致27万多例女性的死亡,在中、低等发展程度国家,宫颈癌现已成仅次于乳腺癌的妇女第二大常患癌症。在我国,由于人口基数偏大,宫颈癌发病率约占世界的29%,疾病防治形势严峻。宫颈癌在早期并无明显临床症状及体征,在晚期时会因病灶累积的范围和程度而出现相应继发病症和体征。因此早期、及时的筛查对降低宫颈癌的发生率和死亡率有重要意义。宫颈癌早期主要通过细胞学检测进行筛查,但是由于缺乏特异性的肿瘤标记物,仍有部分患者发现时已是中晚期,错过有效的治疗时间。如何早期,有效的发现宫颈组织癌变,成为后期宫颈癌筛查检测的重要方向。功能性成像评价指标在宫颈癌的诊治过程中直接影响了疾病的治疗方法以及预后情况,因此在近年的发展较为迅猛。分子影像学技术是影像学和分子学相融合后产生的新一技术领域,主要通过传统影像学方法,对细胞水平或分子水平的生物过程进行定量或定性分析,直接间接记录和观测在发生生物事件时,细胞及分子在空间和时间的上的分布情况。可应用于如宫颈癌、前列腺癌等肿瘤的早期诊断、血管造影,肿瘤组织切除等术中导航、抗癌药物疗效监测、治疗后疗效及预后评价等方面。近红外荧光成像技术是分子影像学新近发展的可被用于临床诊治过程中,进行实时肿瘤组织可视化监测、转移淋巴结检测、外科手术图像指引等的一项新技术。近红外荧光探针作为该技术的关键环节,受到研究者越来越多的重视。根据前期的研究结果,IR-783和NHI-148染料具有对肿瘤细胞识别的特异性及广效性,并且具有可作为潜在载体运送药物或增强放射性制剂特异性等优势。因此在本实验中,我们为了研究近红外荧光小分子IR-783对宫颈癌的靶向特异性及相关机制,进行了以下实验内容:1.近红外荧光染料IR-783在宫颈癌细胞中的特异性成像研究我们用近红外荧光染料IR-783处理正常宫颈上皮细胞和宫颈癌细胞后,观察染料对细胞增殖能力、选择性吸收能力的影响。结果显示IR-783染料具有安全性和有效性,能够特异识别宫颈癌细胞。随后我们进行了近红外荧光染料IR-783在宫颈癌细胞器内定位实验,近红外荧光染料IR-783检测人血液中混入的宫颈癌细胞实验以及通过染料IR-783检测临床宫颈癌标本的肿瘤组织及正常组织实验,结果显示,IR-783染料能够选择性的聚集在宫颈癌的线粒体和溶酶体内,具有良好的稳定性及长效性。在人循环血液中进行的宫颈癌细胞检测中,宫颈癌细胞HeLa和单核细胞能很好的被分别开,对循环血液中的宫颈癌细胞具有特异识别能力。临床宫颈癌标本的检测中,IR-783染料可以很好的区分正常组织和肿瘤组织。2.近红外荧光染料IR-783用于宫颈癌的在体成像为探索近红外荧光染料IR-783在在体动物正常组织和肿瘤组织中的摄取蓄积能力以及IR-783染料在体内主要代谢途径,我们建立了荷瘤小鼠模型,建模成功后进行荷瘤小鼠及其器官组织的近红外荧光显像和肿瘤组织的组织学切片,观察IR-783在组织器官的摄取蓄积情况和代谢特点。结果显示活体近红外显像系统可观察到肿瘤部位的强烈荧光信号,该信号能够清楚区分正常组织和肿瘤组织,并且未结合的染料由肝脏代谢,代谢产物至肠道,最后经粪便排出。组织学切片结果显示肿瘤组织在700-1000nm的近红外波长范围内呈阳性荧光反应。3.近红外荧光染料IR-783在宫颈癌特异性吸收的分子机制我们使用宫颈癌细胞系HeLa和SiHa细胞,验证了有机阴离子转运多肽的不同亚型抑制剂对IR-783染料在宫颈癌细胞中的摄取情况。结果显示宫颈癌细胞HeLa、SiHa同正常宫颈上皮细胞H8相比,细胞的OATP1、OATP1B3和OATP1B1表达有明显的差异。通过磺溴酞钠处理宫颈癌细胞后,近红外荧光成像结果均为阴性,因此提示BSP可有效抑制宫颈癌细胞对IR-783染料的摄取。当用不同亚型OATPs抑制剂处理细胞后,可见OATP1B3抑制剂组对近红外染料IR-783的抑制作用最为显著。综上所述,近红外荧光小分子IR-783在宫颈癌的诊治中具有安全性、特异性、稳定性及有效性等优势。以近红外荧光小分子IR-783为基础可实现宫颈癌的特异成像筛查、安全无创诊疗、治疗效果监控、转归结果预测等,有望改善当前宫颈癌的检测、诊断和治疗形式。