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Anticorps monoclonal héparanase marqué par nanoparticules d'or magnétique et son application ultérieure pour l'imagerie par résonance magnétique des tumeurs

Résumé

L'héparanase (HPA) est exprimée de manière ubiquitaire dans diverses tumeurs malignes métastatiques; des études antérieures ont démontré que l'HPA était un antigène potentiel associé aux tumeurs (TAA) pour l'immunothérapie tumorale. Nous avons cherché à évaluer la faisabilité de la HPA en tant que TAA commun pour l'imagerie par résonance magnétique (IRM) des métastases tumorales et son application potentielle dans l'imagerie moléculaire des tumeurs. Nous avons préparé une sonde ciblée à base de nanoparticules d'or magnétique couplées à un anticorps anti-HPA pour la détection spécifique de l'HPA par IRM. La spécificité de la sonde ciblée a été validée in vitro par incubation de la sonde avec diverses cellules tumorales, et la sonde a été capable de détecter sélectivement les cellules HPA (+). Nous avons trouvé que les sondes affichaient une intensité de signal significativement réduite dans plusieurs cellules tumorales, et l'intensité du signal a diminué de manière significative après que la sonde ciblée a été injectée dans des souris nudes porteuses de tumeurs. Dans l'étude, nous avons démontré que la sonde HPA&GoldMag avait d'excellentes propriétés physiques et chimiques et des activités immunitaires et pouvait spécifiquement cibler de nombreux tissus de cellules tumorales à la fois in vitro et in vivo. Cela peut fournir une base expérimentale pour l'imagerie moléculaire de l'héparanase à haute expression tumorale à l'aide d'AcM HPA.

Contexte

La métastase tumorale est un comportement malin qui est la principale cause de décès chez les patients atteints de tumeur. Il n'existe actuellement aucune stratégie efficace pour détecter les métastases tumorales précoces. Les échographies de type B, la tomodensitométrie (TDM) et l'imagerie par résonance magnétique (IRM) sont actuellement les outils standard pour le diagnostic des métastases tumorales, mais ils ne peuvent distinguer les tumeurs métastatiques de certaines tailles que lorsque la plupart des patients souffrent déjà de métastases à distance [1 , 2]. Ainsi, il est urgent de développer de nouvelles stratégies pour détecter les métastases tumorales précoces.

Ces dernières années, l'imagerie moléculaire, telle que l'imagerie moléculaire par résonance magnétique, est devenue une nouvelle option pour le diagnostic et le traitement précoces des tumeurs en raison de sa bonne résolution spatiale et de sa sensibilité moyenne aux agents de contraste [3, 4]. Le développement de nouveaux agents de contraste qui offrent plus qu'une amélioration de l'imagerie est l'une des principales motivations du développement de l'IRM. Récemment, l'utilisation de sondes moléculaires superparamagnétiques en tant que système d'amplification de signal puissant augmente considérablement la sensibilité des agents de contraste ciblant l'IRM. Des complexes d'ions paramagnétiques ou des mAb conjugués à des particules magnétiques ont été utilisés pour modifier le temps de relaxation tumorale [5]. L'imagerie moléculaire utilisant une combinaison de nanomatériaux magnétiques et d'AcM contre les antigènes associés aux tumeurs (TAA) est au centre des recherches récentes. La plupart des AAT découverts à ce jour, tels que l'AFP, le PSA et le CEA, sont spécifiques aux tissus tumoraux [6]. Ainsi, la combinaison d'AcM contre ces TAA avec des nanomatériaux magnétiques est utile pour les tumeurs exprimant ces antigènes spécifiques. Par conséquent, l'identification d'un antigène tumoral commun qui convient à une gamme de tumeurs et le marquage des mAb contre un tel antigène avec des nanomatériaux magnétiques sont utiles dans l'imagerie moléculaire des tumeurs.

L'héparanase (HPA) est un gène associé aux métastases tumorales qui a été cloné simultanément par quatre laboratoires en 1999 [7,8,9,10]. Seule l'endoglycosidase endogène peut dégrader l'héparane sulfate protéoglycane (HSPG), le principal composant protéoglycane de la matrice extracellulaire (ECM). HPA est exprimé de manière ubiquitaire dans les tumeurs malignes métastatiques, et son niveau d'expression est étroitement associé à la métastase tumorale. L'HPA peut perturber l'intégrité de l'ECM et de la membrane basale (BM) par clivage de l'HSPG dans l'ECM et la BM, entraînant la libération et l'activation de molécules ancrées dans l'ECM, puis favorisant l'angiogenèse tumorale et la métastase [11, 12]. Nos études précédentes ont démontré que l'HPA peut être utilisé comme AAT pour l'immunothérapie tumorale [13,14,15,16]. Ici, nous avons cherché à évaluer si HPA est disponible pour être un TAA commun pour l'imagerie moléculaire des métastases tumorales et son application potentielle dans l'imagerie moléculaire des tumeurs.

Dans cette étude, nous avons utilisé des nanoparticules d'or magnétiques (30 nm) comme agent de contraste et des mAb HPA comme vecteurs de ciblage pour construire des sondes moléculaires HPA et GoldMag, et nous avons examiné la faisabilité et l'importance de ces sondes dans l'imagerie moléculaire par résonance magnétique pour le diagnostic précoce des tumeurs. métastase. Les effets biologiques anti-tumoraux in vitro des anticorps HPA ont également été évalués pour fournir une base expérimentale pour l'application des mAb HPA dans le traitement des tumeurs.

Méthodes

Lignes cellulaires et souris

Sept lignées cellulaires ont été utilisées dans cette étude. Des lignées cellulaires positives pour l'héparanase, y compris la lignée cellulaire de cancer du foie HepG2, les lignées cellulaires de cancer gastrique humain MKN45 et SGC-7901, la lignée cellulaire de cancer du côlon SW480 et la lignée cellulaire d'ostéosarcome humain U2OS, ont été achetées auprès de l'American Type Culture Collection. Des lignées cellulaires héparanase-négatives, la lignée cellulaire humaine de cancer du sein MCF-7 et la lignée cellulaire primaire de fibroblastes embryonnaires humains HF ont été fournies par le Dr Liang (Burn Research Institute, Third Military Medical University, Chongqing, Chine). Les cellules HepG2 ont été cultivées dans du DMEM contenant 10 % de sérum bovin foetal. Les cellules SGC-7901, SW480, U2OS et HF ont été cultivées dans du RPMI 1640 contenant 10 % de sérum bovin fœtal. Les cellules MKN45 et MCF-7 ont été cultivées dans du RPMI 1640 contenant 15 % de sérum bovin foetal. Toutes les cellules ont été cultivées dans 5 % de CO2 incubateur à 37 °C et ont été repiqués toutes les 24 à 48 h. Quinze souris nudes BALB/c (âgées de 4 à 5 semaines) ont été achetées auprès du département des animaux de la troisième université de médecine militaire. Des études animales ont été réalisées en accord avec le comité d'éthique local de la troisième université médicale militaire. Toutes les souris nude ont été maintenues dans un environnement spécifique exempt d'agents pathogènes.

Western Blot

Un Western blot a été réalisé pour détecter l'expression de la protéine Hpa en suivant la procédure décrite dans notre étude précédente [17]. Chaque lignée cellulaire a été lysée avec le réactif d'extraction M-PER (Pierce Co.). Les concentrations de protéines ont été déterminées par dosage BCA (Bio-Rad, CA, USA). Trente microgrammes de protéines ont été fractionnés par SDS-PAGE à 10 % puis transférés sur une membrane de polyvinylidènedifluorure (PVDF) (Roche, Rotkreuz, Suisse). La membrane était bloquée avec 5% (w /v ) lait écrémé dans du TBST (20 mM Tris-HCl [pH 8,0], 150 mM NaCl et 0,1 % [v /v ] Tween-20) pendant 2 h à température ambiante. Ensuite, la membrane a été sondée avec une dilution 1:200 d'anticorps anti-HPA (Insight, Israël) dans un tampon de blocage à 4 °C pendant la nuit. La membrane a été lavée quatre fois avec du TBST et incubée avec un anticorps conjugué à la peroxydase de raifort contre l'IgG de souris pendant 1 h à température ambiante. La membrane a ensuite été rincée avec du TBST, et les bandes de protéines ont été visualisées avec des réactifs de détection de Western Blotting ECL (GE Healthcare, NJ, USA). Les images ont été analysées avec le logiciel Quantity One 4.1 (Bio-Rad). Les expériences ont été répétées au moins trois fois.

Coloration immunohistochimique

L'expression de Hpa dans les lignées cellulaires ci-dessus a été détectée par immunocytochimie. En bref, les cellules ci-dessus ont été cultivées sur des lamelles stériles à 37 °C dans une solution à 5 % de CO2 incubateur pendant 48 h. Après que l'activité de la peroxydase endogène ait été bloquée par un traitement avec 0,3% de H2 O2 -solution de méthanol pendant 20 min, les cellules ont été incubées avec l'anticorps primaire Hpa (la dilution de l'anticorps était de 1:100) pendant une nuit à 4 °C. Après un lavage minutieux avec du PBS contenant 0,1 % de Triton X-100, les lames ont été incubées avec un anticorps secondaire pendant 20 min à 20°C. Enfin, les lames ont été incubées pendant 15 minutes avec un réactif enzymatique avidine-biotine. Les lames ont ensuite été immergées dans une solution de 3,3'-diaminobenzidine/H2O2. Le PBS a été utilisé comme contrôle négatif.

Construction de la sonde moléculaire HPA&GoldMag et du micrographe à force atomique

La construction de la sonde moléculaire a été réalisée à l'aide du kit GoldMagTM-CS (Xi'an Gold Magnetic Nano Biotechnology Company, GNK0202, Xi'an, Chine) conformément au mode d'emploi. La concentration d'anticorps HPA est de 1 mg/ml. Une micrographie à force atomique (AFM) a été utilisée pour évaluer la forme, la taille et l'aspect de surface des nanoparticules. Les nanoparticules d'or magnétiques non marquées ou les nanoparticules d'or magnétiques marquées ont été placées sur la lamelle et ont été séchées à l'air à température ambiante pendant 24 h. Les échantillons séchés ont été analysés à l'aide d'un microscope à force atomique (AFM, Nanoscope, Digital Instruments, Santa Barbara, CA).

Immunofluorescence

Brièvement, les cellules ont été cultivées sur des lamelles stériles à 37 °C dans 5 % de CO2 incubateur pendant 48 h. Ensuite, les cellules ont été fixées avec 4% (w /v ) formaldéhyde dans du PBS pendant 30 min et perméabilisé avec 0,2 % (v /v ) Triton X-100 pendant 5 min à température ambiante. Les cellules ont été bloquées en incubant les lamelles avec 10 % (v /v ) sérum de chèvre dans du PBS pendant 30 min. Ensuite, les cellules ont été colorées avec des sondes moléculaires HPA&GoldMag ou des sondes IgG&GoldMag de souris normales à une dilution de 1:50 suivies par des IgG anti-souris de chèvre marquées au Cy3 à une dilution de 1:100. Les cellules ont ensuite été colorées avec 0,4 mg/mL de DAPI (Sigma-Aldrich) pendant 10 min à température ambiante. Les images microscopiques ont été acquises à l'aide d'un microscope confocal laser. Des sondes IgG&GoldMag de souris normales ont été utilisées comme contrôle négatif.

Cytométrie en flux

L'activité de la sonde HPA&GoldMag a été déterminée par cytométrie en flux. Les cellules ont été bloquées avec du sérum de chèvre pendant 1 h. Ensuite, les cellules ont été colorées avec une sonde HPA&GoldMag de 10 μg ou des IgG&GoldMag de souris normales à 4 °C pendant une nuit, lavées quatre fois avec du PBS, puis incubées avec un anticorps marqué au FITC contre les IgG de souris pendant 1 h à 37 °C. Les cellules ont été lavées avec du PBS et l'intensité de fluorescence a été mesurée avec un cytomètre en flux (Becton Dickinson).

Étude in vitro de nanoparticules d'or magnétiques pour l'imagerie par résonance magnétique

La solution de nanoparticules d'or magnétique (5 mg/ml) a été diluée en série deux fois (1:20-1:1280) en utilisant une solution d'agarose à 1%. Les solutions ont été solidifiées dans des tubes EP. L'IRM a été réalisée en utilisant un gel d'agarose à 1 % comme témoin à blanc. Les paramètres de numérisation étaient les suivants :T1WI; TR600 ms/TE12 ms ; épaisseur, 2,0 mm ; Champ de vision, 150 mm ; et T2WI ; TR6000 ms/TE92 ms ; épaisseur, 2,0 mm ; Champ de vision, 150 mm. Les sondes moléculaires HPA et GoldMag MR ont été construites à l'aide d'AcM HPA marqués avec des particules d'or magnétiques de 30 nm. Les cellules ont été cultivées en routine dans des boîtes de culture de 100 mm, et des sondes HPA&GoldMag ou des sondes IgG&GoldMag négatives ont ensuite été ajoutées aux cultures cellulaires et incubées à 37 °C pendant 90 min. Les sondes non liées ont été bloquées en ajoutant une quantité appropriée de sérum de chèvre. Après trois lavages avec du PBS, les cellules ont été digérées avec de la trypsine. Les cellules ont ensuite été recueillies, mélangées avec une solution d'agarose à 1 % et transférées dans des tubes EP de 1,5 ml. L'IRM a été réalisée à l'aide d'un scanner IRM 3.0 T (les paramètres d'analyse étaient les mêmes que ceux décrits ci-dessus) en utilisant la bobine de résonance magnétique spécifique pour les animaux. Avant l'analyse, les souris ont été anesthésiées par du pentobarbital à 1 % et placées dans un lit d'analyse.

Étude in vivo de nanoparticules d'or magnétiques pour l'imagerie par résonance magnétique

Des souris nude mâles âgées de 4 à 6 semaines (26-30 g) ont reçu une injection sous-cutanée dans la hanche de 200 μl de cellules MKN45. Chaque souris nude a reçu une injection d'environ 2,0 × 10 6 cellules. Après 2 semaines, les tumeurs sont visibles et utilisées pour l'imagerie par résonance magnétique. Avant l'injection et 2 h après l'injection, l'IRM a été réalisée à l'aide d'un scanner IRM 3.0 T. Les paramètres étaient T2WI, TR6000 ms/TE92 ms; épaisseur, 1,5 mm ; et champ de vision, 120 mm. Par la suite, les tissus de la tumeur, de la rate, du foie, des reins, de la rate, du cœur et des poumons ont été collectés pour effectuer une coloration au bleu de Prusse.

Analyse statistique

Toutes les données sont présentées sous forme d'écart-type moyen ± . L'analyse ANOVA a été réalisée à l'aide du logiciel SPSS13.0. Un P value <  0.05 a indiqué que la différence était significative.

Résultats

HPA a été différemment exprimé dans diverses cellules cancéreuses

Des analyses de Western blot et de coloration immunohistochimique ont été utilisées pour tester l'expression de Hpa dans les cellules HepG2, SGC-7901, MKN45, MCF-7, SW480 et U2OS. Les résultats ont montré que l'expression de Hpa était beaucoup plus élevée dans les cellules HepG2, SGC-7901, MKN45, SW480 et U2OS, alors qu'une expression beaucoup plus faible de Hpa a été détectée dans les cellules MCF-7 (Fig. 1).

Expression des protéines Hpa dans diverses lignées cellulaires. un Le Western blot a été utilisé pour détecter l'expression de la protéine HPA (65 kDa) dans diverses lignées cellulaires tumorales. piste 1, HepG2; voie 2, SGC-7901; voie 3, MKN45 ; piste 4, MCF-7; voie 5, SW480 ; voie 5, U2OS. b Analyse immunohistochimique de l'expression de l'HPA dans les lignées cellulaires HepG2, SGC-7901, MKN45, MCF-7, SW480 et U2OS

Construction et détection de la sonde moléculaire HPA et GoldMag

La sonde moléculaire HPA&GoldMag a été préparée en couplant les mAb HPA avec des nanoparticules d'or magnétiques en utilisant la réaction de couplage entre les surfaces de nanoparticules d'or magnétiques. La microscopie à force atomique (AFM) a été utilisée pour observer directement la structure de surface de la sonde. Nous avons montré que le diamètre moyen des nanoparticules d'or magnétique était de 13,78 nm sans marquage avec les mAb HPA (Fig. 2a) ; les tailles de particules étaient homogènes. Après avoir été marqué avec des mAb HPA, le diamètre moyen était d'environ 24,80 nm (Fig. 2b). Ces résultats suggèrent que les nanoparticules d'or magnétiques sont adaptées au couplage avec les AcM HPA.

un Modèle de couplage de nanoparticules d'or magnétiques avec des AcM HPA. b Balayage par force atomique de nanoparticules d'or magnétiques

Les sondes moléculaires HPA et GoldMag peuvent spécifiquement se lier à HPA

Dans un premier temps, la spécificité de la liaison entre la sonde moléculaire et HPA a été évaluée par immunofluorescence. Les résultats ont montré qu'une grande quantité de fluorescence rouge a été détectée dans le cytoplasme des cellules HepG2, MKN45, SW480 et U2OS, tandis que seule une petite quantité de fluorescence rouge a été détectée dans les cellules MCF-7 et aucune fluorescence n'a été détectée dans les cellules HF. . Cependant, les IgG et GoldMag de souris négatifs n'ont montré aucune interaction avec HPA dans aucune lignée cellulaire (Fig. 3). Nous avons également utilisé la cytométrie en flux pour tester la spécificité de la sonde moléculaire HPA&GoldMag. Nous avons montré une réponse négative dans les cellules HF et observé des taux positifs de 40 % dans les cellules MCF-7 et des taux positifs de 95 % dans les cellules HepG2, SW480, U2OS et MKN45. Ces résultats indiquent que les sondes peuvent se lier spécifiquement à l'HPA exprimé dans les cellules tumorales.

Spécificité et activité de liaison de la sonde détectées par immunofluorescence et cytométrie en flux. un L'immunofluorescence a été réalisée en utilisant des sondes comme indiqué. b La cytométrie en flux a été utilisée pour tester la spécificité de la sonde moléculaire HPA&GoldMag

Imagerie IRM des sondes HPA et GoldMag in vitro

Après dilution en série à l'aide d'agarose à 1 %, l'imagerie par résonance magnétique des nanoparticules d'or magnétiques à l'aide d'une séquence T2WI a montré une réduction de signal différente. Le signal T2WI d'une dilution 1:640 était bien inférieur à celui du contrôle sur gel d'agarose à 1 % (P < 0,05) (Fig. 4a, b). Les résultats ont montré que les nanoparticules d'or magnétiques pouvaient réduire efficacement le signal RM même à faible concentration, suggérant que les nanoparticules d'or magnétiques pourraient convenir à l'imagerie moléculaire. Ensuite, des sondes moléculaires HPA et GoldMag ont été utilisées pour marquer les cellules HepG2, SGC7901, MKN45, SW480, U2OS, HF et MCF-7 qui ont ensuite été mélangées avec de l'agarose à 1 % et placées sous une résonance magnétique (RM) de 3,0 T (Fig. 4c). Balayage par résonance magnétique utilisant la séquence T1WI (Fig. 4c, d) ou T2WI (Fig. 4c, e) pour le balayage axial et coronal. Les résultats ont montré que par rapport à la séquence T1WI, le signal utilisant la séquence T2WI de l'IRM était significativement réduit (P < 0,05) alors que le signal dans les cellules HF après marquage n'était pas significativement modifié (P> 0,05), et le signal dans les cellules MCF-7 après marquage était très peu réduit (P < 0,05).

un Imagerie par résonance magnétique de nanoparticules d'or magnétiques après deux dilutions en série. b Diagramme des résultats statistiques des forces de signal d'imagerie par résonance magnétique de deux nanoparticules d'or magnétiques diluées en série. c Imagerie IRM de toutes les cellules après marquage avec les sondes. Piste 1, HF ; piste 2, MCF-7; piste 3, HepG2; voie 4, SGC-7901; voie 5, MKN45 ; voie 5, SW480 ; voie 6, U2OS. d Résultats statistiques comparant les intensités de signal de l'imagerie par résonance magnétique utilisant la séquence T1WI sur des cellules marquées avec des sondes HPA&GoldMag. e Résultats statistiques pour les intensités de signal détectées avec l'imagerie par résonance magnétique utilisant la séquence T2WI sur des cellules marquées avec des sondes HPA&GoldMag

Imagerie IRM des sondes HPA et GoldMag chez des souris nues

Toutes les souris nude ont été anesthésiées avec du pentobarbital sodique à une dose de 50 mg/kg. La sonde moléculaire a été injectée dans la veine caudale des souris nude, et l'IRM a été réalisée avant et 2 h après l'administration. Étant donné que la sonde pouvait être absorbée par les macrophages dans les poumons et le foie et excrétée par le rein, les résultats de l'analyse ont montré qu'après l'injection, les tissus tumoraux, hépatiques, rénaux et pulmonaires des souris nude avaient des signaux considérablement réduits par rapport aux signaux. qui ont été détectés avant l'injection (P  0,05) (Fig. 5).

un Imagerie IRM de souris nude avant et 2 h après l'injection de sondes de contrôle ou HPA&GoldMag. La flèche indique les tumeurs chez la souris. b Comparaison des intensités de signal à partir d'images IRM en utilisant T2WI avant et après l'injection des sondes de contrôle ou HPA&GoldMag chez des souris nude. * P < 0,01

Discussion

L'invasion tumorale et la métastase sont un processus biologique complexe qui cause le mauvais pronostic des tumeurs. Ainsi, le diagnostic précoce des métastases tumorales est une stratégie importante pour sélectionner les stratégies de traitement clinique. L'IRM est une méthode non invasive utile pour la détection des tumeurs; il permet une imagerie tissulaire multidimensionnelle à contraste élevé. Cependant, l'IRM n'a pas pu détecter les tumeurs de petite taille et des agents à fort contraste tels que les nanoparticules métalliques (fer, or, etc.) devraient être utilisés pour améliorer la visualisation des tumeurs [18,19,20]. Le développement de nouveaux agents de contraste à base de nouveaux nanomatériaux est bénéfique pour améliorer les techniques d'IRM pour la détection précoce des cancers. Parmi les agents d'imagerie, la particule d'oxyde de fer superparamagnétique (SPIO) est utilisée comme agent de contraste courant dans l'imagerie moléculaire par résonance magnétique, dans laquelle les nanoparticules d'or magnétique sont des matériaux nanocomposites superparamagnétiques avec un Fe3 O4 (noyaux)/structure Au (coque) [21,22,23,24]. Les propriétés superparamagnétiques des nanoparticules inorganiques sont utiles pour l'imagerie par résonance magnétique (IRM) [25]. Une combinaison de ces nanoparticules avec des agents spécifiques des tissus (anticorps ou substances de bas poids moléculaire) permet une détection et un diagnostic précis des tumeurs. De nombreuses études ont montré que l'HPA est exprimée dans de nombreuses tumeurs, et son niveau d'expression est étroitement associé au potentiel métastatique des tumeurs [26]. L'HPA peut détruire l'intégrité de l'ECM et de la BM par la dégradation de l'HSPG, qui libère des molécules actives telles que bFGF, HGF et VEGF ancrées dans l'ECM, favorisant ainsi la progression tumorale [27,28,29,30]. Étant donné que l'HPA est principalement exprimée dans les tumeurs de stade intermédiaire à avancé, nos études précédentes ont montré que l'HPA pourrait être utilisé comme AAT commun pour le traitement des tumeurs [13,14,15]. Par conséquent, HPA pourrait être une cible potentiellement utile pour l'imagerie moléculaire et la thérapie tumorale.

Les nanoparticules d'or magnétiques sont des nanomatériaux composites superparamagnétiques avec un Fe3 O4 structure (noyau)/Au (coque) qui sont produites par la réduction de Au 3+ par le chlorhydrate d'hydroxylamine à partir de Fe3 superparamagnétique O4 particules [31, 32]. Étant donné que la méthode de marquage est assez simple, ils peuvent être utilisés pour des applications biologiques telles que la sélection cellulaire, la purification des protéines, la séparation des acides nucléiques et les tests immunologiques. Ainsi, en suivant une procédure établie, nous avons pu préparer et caractériser avec succès des nanoparticules d'oxyde de fer recouvertes d'or liées à des anticorps anti-HPA. Dans cette recherche, des particules d'or magnétique de 30 nm ont été utilisées car elles sont beaucoup plus stables que les particules d'or magnétique de 50 nm. Un milligramme de particules d'or magnétique de 30 nm pourrait se lier à environ 200 μg d'AcM HPA. Nos données ont montré que l'utilisation de nanoparticules d'or magnétiques à une dilution de 1:640 (environ 10 μg) produisait une signalisation réduite par rapport au groupe témoin à blanc dans l'IRM 3.0 T (P < 0,05). Ainsi, la valeur critique pour l'imagerie in vivo utilisant des particules d'or magnétiques a pu être calculée.

L'activité et la spécificité des sondes de mAb HPA couplées à des nanoparticules d'or magnétiques ont ensuite été détectées à l'aide de la microscopie confocale laser, de la cytométrie en flux et de la microscopie à force atomique. Brièvement, la sonde a été testée in vitro par incubation de la sonde ciblée et de la sonde témoin négative avec à la fois des cellules HPA (+) et (-). Ici, les cellules humaines de cancer du sein MCF-7 présentaient une expression HPA faible, tandis que les cellules MKN45, SW480, U2OS, HepG2 et SGC-7901 présentaient une expression HPA plus élevée. De plus, des IgG de souris normales ont été utilisées comme contrôle pour les AcM HPA afin de prouver davantage la spécificité de la nanoparticule.

Après que la spécificité de la sonde a été testée in vitro, les sondes ciblées et témoins ont été injectées à des souris nudes injectées par voie sous-cutanée avec des cellules cancéreuses gastriques humaines MKN45. Une fois que le diamètre des tissus tumoraux a atteint 1 cm, l'IRM a été réalisée à l'aide d'une chambre IRM de 3,0 T pour détecter les changements de signal dans les tumeurs avant et après l'injection avec des sondes. Les résultats de l'analyse ont montré que les signaux tumoraux étaient significativement réduits 2 h après l'injection de la sonde par rapport aux signaux avant l'injection de la sonde. Ces résultats ont démontré que les sondes HPA et GoldMag avaient d'excellentes activités immunitaires et de meilleurs effets chez les souris nude portant des cellules MKN45.

Conclusions

En résumé, nous avons démontré que les sondes moléculaires HPA&GoldMag couplées aux mAb HPA avaient d'excellentes propriétés physiques et chimiques. La sonde pourrait cibler spécifiquement de nombreuses cellules tumorales exprimant un HPA élevé à la fois in vitro et in vivo. À l'aide d'une IRM 3,0 T, il a été démontré que les sondes réduisaient considérablement le signal T2WI dans les tissus tumoraux ; cela peut fournir une base expérimentale pour l'imagerie moléculaire des métastases tumorales.

Abréviations

AFM :

Micrographie à force atomique

BM :

Membrane basale

CT :

Tomodensitométrie

ECM :

Matrice extracellulaire

HPA :

Héparanase

HSPG :

Héparane sulfate protéoglycane

IRM :

Imagerie par résonance magnétique

PVDF :

Polyvinylidènedifluorure

TAA :

Antigène associé à la tumeur


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