一种动态监测ESOM抑制V-ATPase导致细胞外酸度变化的方法技术

本发明专利技术提出了一种动态监测ESOM抑制V-ATPase导致细胞外酸度变化的方法，包括以下步骤：获得H460荷瘤鼠；经H460荷瘤鼠的鼠尾静脉注射pH敏感纳米探针；计算信噪比得出最佳成像时间窗和序列；ESOM给药前成像，给药2-96h后成像动态监测并观察ESOM抗酸疗效，成像前在最佳成像时间窗注射pH敏感纳米探针，按照最佳成像序列进行成像，测量肿瘤部位信号及背景噪声，计算信噪比。本发明专利技术以pH敏感的纳米探针MnO2@BSA为基础，结合质子(1H)磁共振分子成像技术可视化肿瘤细胞外酸性环境，随着时间动态监测埃索美拉唑抗酸治疗后的肿瘤部位的信号变化。埃索美拉唑抗酸治疗后的肿瘤部位的信号变化。埃索美拉唑抗酸治疗后的肿瘤部位的信号变化。

【技术实现步骤摘要】
一种动态监测ESOM抑制V-ATPase导致细胞外酸度变化的方法


[0001]本专利技术涉及医学
，特别是指一种动态监测ESOM抑制V-ATPase导致细胞外酸度变化的方法。

技术介绍

[0002]肿瘤的细胞外酸性环境与肿瘤的增殖、侵袭、转移、化疗抵抗有关，因此，在体检测及监测肿瘤细胞外pH值对深入了解肿瘤恶性生物学行为机制至关重要。磁共振成像(MRI)利用组织中质子密度和弛豫的差异以灰度图像的形式表征病灶与周边组织的差异，并且可以通过使用造影剂(Contrast Agent，CA)缩短水质子的弛豫时间来调节磁共振信号。
[0003]肿瘤酸性微环境作为肿瘤的特异性标志，为肿瘤的诊断提供了新的思路。因此，研究人员已经探索了许多测量肿瘤pH的方法，但有些方法有一定的局限性。如光学分子成像方法测量肿瘤pH，虽然是种低成本的方法但是只能限于表浅组织的测量，而且目标-背景信号低。核医学分子成像的方法的局限性在于存在电离辐射，对人体有一定的伤害性。化学交换饱和转移也存在一些缺点：对磁场强度要求高，分析方法复杂，SAR值高等。
[0004]文献“Albumin-MnO2gated hollow mesoporous silica nanosystem for modulating tumor hypoxia and synergetic therapy of cervical carcinoma.【Colloids&Surfaces B Biointerfaces,179(2019)250r/>–
259】”中高负载多柔比星(DOX)的BSA-MnO2门控空心介孔二氧化硅纳米复合材料(BMHDC)通过智能化疗和光动力学疗法用于癌症治疗。文献“Albumin-templated biomineralizing growth of composite nanoparticles as smart nano-theranostics for enhanced radiotherapy of tumors.【Nanoscale,2017,9】”中合成的BSA-Au-MnO2作为一种新型的可成像追踪的放射增敏剂。BSA-Au-MnO2纳米颗粒可催化内源性H2O2分解产生O2，从而缓解肿瘤缺氧并改善癌细胞对X射线的敏感性。文献“Albumin nanocomposites with MnO2/Gd2O
3 motifs for precise MR imaging of acute myocardial infarction in rabbit models【Biomaterials,S0142-9612(19)30713-6】”中MnO2白蛋白纳米颗粒应用于兔子急性心肌梗死的MR成像。以上文献中MnO2@BSA纳米探针应用在了不同研究方向，且通过其磁共振成像及门控释放特性实现了恶性肿瘤的治疗及疾病监测。而文献“pH-dependent antitumor activity of proton pump inhibitors against human melanoma is mediated by inhibition of tumor acidity【International Journal of Cancer,127,207
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219(2010)】”中所使用的质子泵抑制剂(PPI)埃索美拉唑(ESOM)是一种被酸性环境功能性激活的抑制质子排出至细胞外的药物，从而促使肿瘤细胞外酸性环境变为pH偏中性的环境。该研究使用人黑素移植瘤SCID小鼠通过磁共振波谱(MRS)研究ESOM给药对肿瘤生长和肿瘤pH的影响。该研究中所使用的
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P磁共振波谱(
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P-MRS)技术是根据组织代谢产物的磁共振频谱中无机磷和磷酸肌酸的化学位移的差值，将其与参考曲线进行比较来计算组织的细胞内或细胞外pH值，但是
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P-MRS时间空间分辨率较低，体素大、采集时间长且对MRI系统硬件环境有要求，常规MRI系统不具备
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P信号激发与采集链路；同时，在对肿瘤组织进行pH测量时，需要维持组织长时间的生理
稳定状态，使其临床应用受到限制。
[0005]埃索美拉唑(ESOM)在肿瘤中主要抑制液泡型H
+-ATP酶(简称V-ATPase或V-ATP酶)的V0C亚基(负责转运氢离子的亚基)，该亚基是一种负责转运氢离子的亚基，因此ESOM可降低肿瘤细胞外的酸度，其生物安全性在临床上已得到证实，抑制V-ATPase已成为抵抗癌症中质子代谢的一种有前景的策略，已经在临床前和临床中进行了体外和体内研究。

技术实现思路

[0006]本专利技术提出一种动态监测ESOM抑制V-ATPase导致细胞外酸度变化的方法，以pH敏感的纳米探针MnO2@BSA为基础，通过质子(1H)磁共振分子成像技术可视化肿瘤细胞外酸性环境，借助该纳米探针动态监测抗酸治疗的效果。
[0007]本专利技术的技术方案是这样实现的：一种动态监测ESOM抑制V-ATPase导致细胞外酸度变化的方法，包括以下步骤：
[0008](1)建立NCI-H460肺癌皮下瘤模型，获得H460荷瘤鼠；
[0009](2)经H460荷瘤鼠的鼠尾静脉注射pH敏感纳米探针前及注射后10min-240min，采用9.4T小动物磁共振成像，采用序列T1 mapping、T1 WI轴位、T1 WI冠位、T2 mapping、T2 WI轴位和T2 WI冠位，测量肿瘤部位信号及背景噪声，计算信噪比，得出最佳成像时间窗和最佳成像序列；
[0010](3)将步骤(1)中的H460荷瘤鼠随机分成ESOM治疗组和生理盐水组，ESOM治疗组给H460荷瘤鼠采用ESOM溶液治疗，生理盐水组给H460荷瘤鼠采用生理盐水治疗，H460荷瘤鼠给药前及给药后2-96h，采用9.4T小动物磁共振成像，采用步骤(3)中的最佳成像时间窗在成像前给荷瘤鼠注射pH敏感纳米探针，采用步骤(3)中的最佳成像序列，测量肿瘤部位信号及背景噪声，计算信噪比。
[0011]进一步地，步骤(2)和(3)的最佳成像时间窗为成像前45min，最佳成像序列为T1WI轴位和冠位。
[0012]进一步地，步骤(1)中建立NCI-H460肺癌皮下瘤模型，包括以下步骤：
[0013]1)取生长状态好的对数生长期的H460细胞进行消化、离心；
[0014]2)离心后，去上清，并在离心管内重新加入磷酸盐缓冲液(PBS)，重新形成细胞悬液，抽取2μL悬液进行计数，将细胞浓度调至2x107个/mL；
[0015]3)于裸鼠右后肢接种150μL细胞悬液，建立NCI-H460肺癌皮下瘤模型；
[0016]4)成瘤后测量肿瘤的最大径和最短径，等瘤体体积达400-500mm3时，可用于动物磁共振成像。
[0017]进一步地，步骤(2)和(3)中的pH敏感纳米探针为纳米探针MnO2@BSA，将纳米本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动态监测ESOM抑制V-ATPase导致细胞外酸度变化的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)建立NCI-H460肺癌皮下瘤模型，获得H460荷瘤鼠；(2)经H460荷瘤鼠的鼠尾静脉注射pH敏感纳米探针前及注射后10min-240min，采用9.4T小动物磁共振成像，采用序列T1 mapping、T1 WI轴位、T1 WI冠位、T2 mapping、T2 WI轴位和T2 WI冠位，测量肿瘤部位信号及背景噪声，计算信噪比，得出最佳成像时间窗和最佳成像序列；(3)将步骤(1)中的H460荷瘤鼠随机分成ESOM治疗组和生理盐水组，ESOM治疗组给H460荷瘤鼠采用ESOM溶液治疗，生理盐水组给H460荷瘤鼠采用生理盐水治疗，H460荷瘤鼠给药前及给药后2-96h，采用9.4T小动物磁共振成像，采用步骤(3)中的最佳成像时间窗在成像前给荷瘤鼠注射pH敏感纳米探针，采用步骤(3)中的最佳成像序列，测量肿瘤部位信号及背景噪声，计算信噪比。2.根据权利要求1所述的方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙夕林，阿荣，王凯，郑利敏，杨丽丽，姜炜琪，姜萌，吴丽娜，吴泳仪，
申请(专利权)人：哈尔滨医科大学，
类型：发明
国别省市：