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背景肺癌是我国当前第一大癌,其中多数是非小细胞肺癌(NSCLC)。根据肺癌的诊治指南,早中期非小细胞肺癌首选的治疗仍是手术治疗,并需要行系统淋巴结清扫以降低术后早期复发率。但是系统淋巴结清扫术手术创伤大,术后发生不良事件几率上升,部分早期肺癌患者由于无法确定淋巴结状态而被动地进行非必需的淋巴结清扫。因此,如果能在术前、术中实时检测淋巴结状态,判明肿瘤累及范围,就可以精准手术切除范围,从而减少创伤,降低手术不良事件的发生率。这也符合手术微创化的发展趋势和损伤控制的理念。目的通过寻找特异性肿瘤淋巴转移标记物,与低毒的水溶性硒化镉/硫化锌(CdSe/ZnS)量子点染料偶联,合成可以靶向识别非小细胞肺癌细胞和转移淋巴结的新型荧光示踪剂,并在细胞层面对其适用性进行验证。方法1.随机选择接受手术治疗的非小细胞肺癌患者共40例(腺癌20例,鳞癌20例),使用免疫组化法(Elivison二步法)分别检测其中转移淋巴结、非转移淋巴结及正常淋巴结中各肿瘤标记物(CKpan、CK8/18、CK19、CEA、NSE、MUC1、EMA)的表达情况,分析与淋巴转移相关的标记物表达情况,筛选出合适的目标探针。2. EDC法偶联CdSe/ZnS和CKpan抗体,并通过调整缓冲体系的PH值和离子浓度来优化偶联体系,测定CdSe/ZnS-CKpan-Ab的光学特性和理化特征,验证其是否满足临床需求。3.使用CdSe/ZnS-CKpan-Ab对体外培养的鳞癌细胞株、腺癌细胞株进行标识,并以人正常肺上皮细胞株为对照,同时也标识高转移肺腺癌细胞株95-D,为下一步动物试验继续打好基础。通过MTT试验检测CdSe/ZnS-CKpan-Ab新型荧光探针对体外培养细胞的毒性,检验其生物安全性,并探寻其在体内的适用浓度范围。结果1、转移淋巴结活体显像具有以下临床价值:识别肿瘤淋巴转移情况,准确判断淋巴结清扫区域,精准手术切除范围;提高转移淋巴结的检出率。2、在细胞角蛋白(CK)家族、CEA、NSE、MUC1和EMA之间,NSE的检出率最低,与其它标记物相比有统计学差异(P<0.05),MUC1和NSE各有一例假阳性,EMA和CK19也存在腺、鳞差异,最终选择广谱细胞角蛋白(CKpan)作为目标靶点。3、通过EDC偶联法成功合成CdSe/ZnS-CKpan-Ab。4、随着PH值和缓冲体系离子浓度的变化,CdSe/ZnS-CKpan-Ab光谱特性保持稳定(P>0.05)。5、偶联后的CdSe/ZnS-CKpan-Ab与未偶联的CdSe/ZnS相比,紫外吸收光谱曲线并没有显著差异,CdSe/ZnS-CKpan-Ab稍稍低于CdSe/ZnS,但两者的峰形相同,吸收峰均在560nm左右,表明CdSe/ZnS在与蛋白抗体有效地发生了偶联,并且在偶联后仍保持了良好的分散性和良好的光谱性能,没有发生团聚。6、用紫外光激发后,3.125nmol/L(稀释512倍)的浓度下仍可被肉眼识别,证实了量子点的高荧光强度的优良特性。7、CdSe/ZnS-CKpan-Ab在避光、4℃保存2周后,其荧光发射光谱无明显改变。(P>0.05),其在体外具有良好的稳定性。8、CdSe/ZnS-CKpan-Ab对人鳞癌细胞株(NCI-H226)、人腺癌细胞株(NCI-H1299)、人高转移肺癌细胞株(95-D)、人正常肺上皮细胞株(BEAS-2B)细胞爬片行荧光染色标记检测,结果除了BEAS-2B细胞未被标记,人鳞癌细胞(NCI-H226)、人腺癌细胞(NCI-H1299)、人高转移肺癌细胞(95-D)均被新荧光示踪剂正确标识。9、CdSe/ZnS-CKpan-Ab分别对肺癌组织、肺癌转移阳性淋巴结、自身正常肺组织组、肺癌转移阴性淋巴结进行标识,结果肺癌转移阳性淋巴和肺癌组织被荧光示踪剂正确标识,正常肺组织及肺癌转移阴性淋巴结仅少量基底上皮细胞见标记。10、通过CdSe/ZnS和CdSe/ZnS-CKpan-Ab的对照发现,没有偶联的CdSe/ZnS量子点染料无法显像,而在用CKpan单抗孵育阻断CKpan靶点后,我们也发现CdSe/ZnS-CKpan-Ab无法标识癌细胞。提示CdSe/ZnS-CKpan-Ab的终点位于细胞胞浆内,可能的机制是通过受体介导的胞吞作用,通过阻断受体,可以阻止染料进入细胞内而显影失败。11、MTT试验证实CdSe/ZnS-CKpan-Ab、CdSe/ZnS和CKpan-Ab对于95-D细胞均有生长抑制作用。结论本课题通过将特异性肿瘤淋巴结转移标记物广谱细胞角蛋白(Ckpan)抗体与低毒的水溶性核壳Ⅰ型硒化镉/硫化锌(CdSe/ZnS)荧光量子点染料偶联,合成可靶向识别非小细胞肺癌细胞和转移淋巴结的新型荧光示踪剂。试验验证该荧光示踪剂较普通有机染料具有更优良的光学特性和稳定的理化特性,可以在体外细胞层面有效地靶向标定肺癌细胞,进而全部成功用于非小细胞肺癌活体细胞标记显像。本研究结果有可能为肺癌选择性纵隔淋巴结清扫提供有用的理论和技术支持。