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研究背景肝细胞肝癌(Hepatocellular carcinoma, HCC)在全球癌症病死率中高居第三位。目前影像学技术是诊断HCC的主要手段,但在实际工作中部分病灶由于缺乏典型影像学表现而难以定性,并且病灶越小影像学表现越不典型。近年来,基于特异性对比剂的分子成像技术在疾病的定性诊断中表现出良好的潜力。甲胎蛋白(Alpha-fetoprotein, AFP)是HCC特异性标志物,因此AFP可作为HCC高效、特异的成像靶点。利用其相对应的抗体制备分子探针即可实现HCC的特异性显像和诊断,有望解决影像学表现不典型HCC的定性难题,还为AFP明显升高的隐匿性HCC的显示提供可能。本研究拟通过构建靶向AFP的超小型超顺磁性氧化铁颗粒(Ultrosmall superparamagnetic iron oxide nanoparticles, USPIO)分子探针,利用细胞和动物模型探讨其在HCC特异性分子成像中的价值。目的探讨AFP靶向超小型超顺磁性氧化铁分子探针(AFP-USPIO)在肝细胞肝癌(HCC)的主动靶向特异性成像方面的价值。方法表面修饰的USPIO连接抗AFP抗体后构建AFP-USPIO靶向分子探针,实验分为AFP-USPIO组(靶向组)和USPIO组(非靶向组)。将铁浓度为100ug·ml-1的AFP-USPIO及USPIO,按照150μl、100μl、50μl的剂量分别与HepG2细胞孵育4h后行体外MR成像(magnetic resonance imaging, MRI)并测量T2WI信噪比(signal-noise ratio, SNR)。构建原位肝癌动物模型并随机分为两组(每组5只),分别于尾静脉注射AFP-USPIO或USPIO,注射前及注射后1h进行MR成像,注射剂量为20umol·kg-1;测量T2WI肝脏肿瘤与周围肝组织的对比噪声比(contrast noise ratio, CNR),计算增强前后及两组之间CNR的差异。普鲁士蓝铁染色验证CNR的变化与细胞及组织铁含量的关系。结果细胞学实验显示两组体外MR的SNR均随AFP-USPIO或USPIO剂量的增加而下降,并在3种剂量之间的差异均具统计学意义(P<0.05),当同一剂量时两组之间的SNR也具有统计学差异(P<0.05)。普鲁士蓝染色结果显示靶向组细胞内铁颗粒随剂量的增加而增多,并与SNR呈负相关关系(P=0.00,r=-0.926),而非靶向组铁染色的细胞数则明显降低。在注射AFP-USPIO前后,大鼠肝脏肿瘤的CNR分别为2.05±0.88和0.96±0.31,差异有统计学意义(P=0.028,t=3.380)；而注射USPIO前后肝脏肿瘤的CNR分别为2.25±1.50和2.57±1.49,差异无统计学意义(P=0.275,t=-1.263)。在靶向与非靶向组之间,肿瘤强化后的CNR差异也具有统计学意义(P=0.042,t=3.487)。病理结果显示大鼠模型肝脏肿瘤为HCC,并强阳性表达AFP,靶向组肿瘤组织内见大量铁染色颗粒,而非靶向组铁染色颗粒则明显减少。结论AFP靶向USPIO分子探针对HepG2细胞及大鼠模型原位肝细胞肝癌具有良好的主动靶向作用,可实现肝癌的特异性成像和诊断,有助于提高肝癌的诊断水平