以雙磷酸鹽類-螢光金奈米團簇早期偵測前列腺癌的骨轉移

Eearly detection of bone metastasis of prostate cancer using bisphosphonate fluorescence gold nanocluster

陳蓓萱(Pei-Hsuan Chen)

指導教授 ： 賴文福

臺北醫學大學/醫學院/醫學科學研究所/碩士(2010年)

https://doi.org/10.6831/TMU.2010.00022

摘要

目前在台灣男性十大死因中，癌症排名第一，其中前列腺癌，在癌症死亡率排名第七名，前列腺癌的初期沒有症狀，臨床上的診斷採用MRI、CT、X-ray、PET、SPECT等作為診斷工具，當被診斷出確定為前列腺癌時通常為末期或是癌細胞已經轉移到其他組織，這是造成前列腺癌死亡的主因，根據過去的統計發現前列腺癌經常轉移到骨頭與淋巴結，因為癌症細胞的轉移會導致生命危險，所以臨床上希望找到一個能在前列腺癌轉移初期就偵測到的方法。
本實驗研究的目的是合成出一個新的探針，利用光學分子影像的方式早期偵測前列腺癌的骨轉移。前列腺癌細胞轉移初期引發造骨細胞活化，使得骨密度增加，研究發現骨頭中的礦物質有70% 為氫氧基磷灰石（hydroxyapatite），因為成骨細胞受到前列腺癌細胞刺激骨細胞分泌大量氫氧基磷灰石行成新骨，因此利用氫氧基磷灰石來當作偵測前列腺癌骨早期轉移的標誌，過去的研究發現雙磷酸鹽類對氫氧基磷灰石具有高親和力，本實驗設計一個雙磷酸鹽類－螢光金奈米團簇製備探針(NanoAu –BpN)，以偵測骨化作用。選擇螢光金奈米團簇是因為其奈米團簇具有發螢光的特性同時不易光漂白對於人體較不具毒性，此探針有利於之後在生物體上的應用。
首先將螢光金奈米團簇接枝上雙磷酸鹽類， EDC做為交聯劑，以合成NanoAu-BpN (NA-BpN) －HA 探針，接著測試HA與探針混合反應的專一性。由細胞實驗證實前列腺癌細胞(LNCaP)與成骨細胞(7F2)共培養後分泌鈣離子，NA-BpN 探針與細胞反應後由於探針具有發紅色螢光的特性，用近內紅外線影像系統偵測探針與細胞的影像。合成出來的NA-BpN探針確認是與HA有專一性的作用。因此利用此探針達到早期偵測前列腺癌骨轉移的效果，提供一種新的偵測前列腺癌骨轉移的方式。

關鍵字

前列腺癌 ； 分子影像 ； 螢光金奈米團簇

並列摘要

Prostate cancer currently ranks the 2nd highest mortality rate in North America and 7th mortality rate in Taiwan. Prostate cancer frequently metastasizes to bone resulting in both osteoblastic and osteolytic lesions. Metastases from prostate cancer, most of which are adenocarinomas, nearly always form osteoblastic lesion in bone. The aim of my study is to early detect bone metastasis from prostate cancer. Bisphosphonate bind avidly to hydroxyapatite bone mineral surfaces. We synthesize a nanogold-bisphosphonate near-infrared fluorescence probes. Gold nanoparticles (nanoclusters) show the size-dependent fluorescence, no phtobleaching, broad excitation spectrum, and narrow emission spectrum. Gold nanoclusters (＜2 nm) having near infrared fluorescence were utilized. Bisphosphates are bioconjugated to nanogold clusters by connecting agent EDC. The affinity between probes and hydroxyapatites was examined using molecular imaging system (IVIS-200). The molecular imaging probe of NanoAu-BpN can be specifically targeted to the prostate cancer cell-after 9 days ‘ co-cultivation of the prostate cancer cells osteoblasts induced bone formation. The NanoAu-BpN probe provides a new method to detect the bone metastasis of prostate cancer.

並列關鍵字

prostate cancer ； molecular imaging ； nanogold cluster

參考文獻

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