新型七甲川菁染料用作肿瘤模型活体成像的研究进展

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1、新型七甲j11菁染料用作肿瘤模型活体成像的研究进展T竹轩赵宁宁张彩勤李卓吴师长宏第四军咲人学学员旅四n十五连第四军1K人学实验动物中心摘要：一种近红外荧光(NIRF)七甲川菁染料不需要化学修饰，可直接被肿瘤细胞吸收呈特异性聚集，从而可用于肿瘤活体成像。这种染料在肿瘤细胞与正常细胞之间的摄取差异可能是由于特异型有机阴离子转运肽的作用，并受到低氧条件控制。这些特性将会拓展NIRF类染料在肿瘤成像研究屮的应用。关键词：近红外荧光;七甲川菩染料;肿瘤靶向性；活体成像；有机阴离子转运肽；Advancesinresearchofnovelheptamethinecyaninedyesasapotenti

2、aldiagnosticagentforopticalimagingoftumormodelsWANGZhe-xuanZHAONinq-ninqZHANGCai-qinLIZhuo-haoSHIChanq-honqStudentBrigadeoftheForthBattalion,15thCompanyjheFourthMilitaryMedicalUniversity;LaboratoryAnimalCenter,theFourthMilitaryMedicalUniversity;Abstract：Aclassofnearinfraredfluorescence(NIRF)heptame

3、thinecyaninedyes,intheirnativeformwithoutchemicalconjugation,canbetakenupandaccumulatedspecificallyincancercellsandusedfortumorsimaging.Thedifferentuptakeofthedyesintocancerbutnotnormalcellsispossibleduetothepresenceofspecificisoformsoforganicanion-transportingpeptides(OATPs),andregulatedbyhypoxia.

4、TheseadvanceshavewidelyextendedcurrentapplicationofNIRFimagingincancerdiagnosis.Keyword：Nearinfraredfluorescence;Heptamethinecyaninedyes;Tumortarget;Opticalimaging;Organicani-on-transportingpeptides(OATPs);Cancerdetection;Diagnosis;Received：2015-10-161概述近红外焚光染料(nearinfraredfluorescentdye,NIFR)是一类聚甲

5、基菩染料的杂环化合物，它是由两端或中间的杂环、芳环与分子内部的多次甲基链组成的一个大tt共轭体系，常见的两种NIRF染料IR-783和MHI-148结构如图H该类染料打着较高的体内消除率和较大的斯托克斯位移，能够诱发产生范闱在700〜1000nm之间的强荧光，为肿瘤诊断提供了可能性该类染料应用于体内成像，显示出诸多优势,比如能够标记配体、产生信号强、组织吸收好等；可以和不同的成像染料联合使用;背景U发荧光低吲哚菁绿（ICG）是R前唯一被美国FDA批准可用于临床医学诊断的NIFR染料，它已被广泛应用•丁鉴别良性或恶性肿瘤。常规NIFR染料一般需要与肿瘤细胞特异靶向配体结合才能用于肿瘤成像，靶向

6、配体种类多种多样，包拈代谢底物细胞表面肽生长因子a、抗体@以及肿瘤细胞表面特异性抗原等因为靶向配体不同，而肿瘤细胞又具有异质性，所以只有一些特异型肿瘤细胞才能被该类染料识别。另外，配体与肿瘤细胞的化学结合可能会改变这类染料用丁•成像的靶向性⑽。研究发现了一组近红外荧光七甲川菁染料兼具成像和特异性靶向定位的双重功能，可用于肿瘤的活体成像。比如IR-7801^、IR-7831^,IR-808■和MHI-1481^等。这些染料可直接被肿瘤细胞而非.11:常细胞吸收，并集聚于线粒体和溶酶体中，不需要化学修饰便直接可识别肿瘤细胞。这类染料ft发荧光低，但当它们与生物分子结合时，由于化学修饰便激发出较强

7、的荧光。小鼠实验己证实这些染料细胞毒性较低应用于临床具有较好的安全性。图1NIRF染料的基本化学结构Fig.1ThechemicalstructureofNIRFdyesIR-783andMHI-148.下载原图2七甲川菁染料的理化特性七甲川菁染料是巾多聚甲炔构成的一个共振结构,两侧分别由一个氮原子参与形成共轭杂环。传统的花青染料光稳定性差，有自聚集效应并且在水溶液中光B:子产率低。为了解决这些问题，人们尝试