转移是导致癌症死亡的最主要原因，但基于形态标准的传统诊断方法只能对癌症的晚期表现进行成像。基于配体指数富集系统进化(SELEX)技术获得的核酸适体，被誉为“化学抗体”。与抗体相比，核酸适体具有靶分子广泛，化学合成、修饰方便，稳定性好，分子量小，无免疫原性等优势。因此，发展特异性识别转移癌细胞的核酸适体进行分子成像，将有利于转移癌的早期诊断、合理治疗和准确预后。本文围绕转移性癌细胞的核酸适体筛选及应用，主要开展以下两方面的工作:　　(1)转移性乳腺癌细胞MDA-MB-231的核酸适体筛选及应用。　　乳腺癌是最常见的女性癌症。一般通过活检、X线影像、超声和MR成像等显微分析方法对乳腺癌进行诊断。但是，这些基于形态标准（如尺寸、结构和组织衰减）的诊断方法只能提供肿瘤体积和形态学特征等相关信息。相反，分子成像可以检测与肿瘤相关的异常分子，相比肿瘤尺寸变化，分子变化可以更早被检测到。因此，发展特异性识别转移癌细胞表面异常分子的探针对乳腺癌的早期诊断具有重大意义。　　本文采用来源于胸腔积液的乳腺癌细胞MDA-MB-231为靶细胞，正常乳腺上皮细胞MCF-10A为反筛细胞，利用Cell-SELEX技术经过15轮筛选，获得6条高特异性和高亲和力结合靶细胞MDA-MB-231的核酸适体。核酸适体的Kd值都在较低的nM水平，其中占富集库的比例最大的核酸适体LXL-1的Kd为44nM。经流式细胞仪和激光共聚焦成像仪对核酸适体的选择性考察，发现获得的核酸适体能够识别来源于胸腔积液和心包积液两个不同转移位点的细胞。初步实验结果表明具有最好识别能力和选择性的核酸适体LXL-1的靶标为细胞表面膜蛋白。通过对核酸适体的碱基组成和结构进行研究，获得与LXL-1具有相同识别能力的截短优化序列LXL-1-A。组织成像结果显示，核酸适体LXL-1对转移性乳腺癌组织具有非常高的特异性识别能力，显示出86％的检出率。这些结果暗示核酸适体LXL-1有可能成为具有独特优势的分子成像探针，用于转移性癌的早期诊断。　　(2)转移性结肠癌细胞SW620的核酸适体筛选　　结肠癌的发病率在男性中位居第三，在女性中的发病率仅次于乳腺癌。随着疾病的不断发展，结肠癌逐渐向远处转移。有3/4的患者在诊断时已伴随有转移，能够接受根治性手术切除者，也有半数患者最终发生远处转移。转移和复发是结肠癌患者死亡的主要原因之一。因此，获得与肿瘤转移相关的核酸适体通过分子成像对肿瘤进行早期诊断，将有效防止肿瘤转移和复发，延长患者生存期和改善患者生活质量。　　本文以来源于淋巴结转移灶的结肠癌细胞SW620为靶细胞，来源于同一病人的原位结肠癌细胞SW480为反筛细胞，基于Cell-SELEX技术经过14轮筛选，获得4条高特异性识别靶细胞的核酸适体。经流式细胞仪对核酸适体的选择性和亲和力考察，发现其中的最优序列XL-33与靶细胞SW620的Kd达0.7 nM。初步研究表明，核酸适体XL-33的靶标可能是细胞表面膜蛋白。在生理温度37℃下，此核酸适体同样对转移性结肠癌细胞SW620表现出非常好的特异性识别能力。另外，经过序列优化，获得与最优核酸适体XL-33具有类似识别力和选择性的截短序列XL-33-1。序列XL-33-1仅含有45 nt，这将更加有利于核酸适体的合成与修饰。因此，核酸适体的功能多样性和对转移性结肠癌细胞的优良选择性为XL-33或者XL-33-1作为分子探针应用于肿瘤转移的早期诊断方面奠定了良好的物质基础。