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量子点与EGFR抗体偶联物的表征及其肿瘤细胞结合特性

摘要:西妥昔单抗(爱必妥Cetuximab/Erbitux)是第一个靶向EGFR的抗肿瘤单抗药物,它与新一代荧光探针——量子点的偶联物,可用于EGFR高表达的肿瘤细胞的体外及在体成像。

 

表皮生长因子受体(Epidermal growth factor receptor, EGFR)是肿瘤标志物,在很多类型肿瘤如乳腺癌、肺癌、前列腺癌以及直肠癌等都有高表达,是重要的预后指标。西妥昔单抗(爱必妥Cetuximab/Erbitux)是第一个靶向EGFR的抗肿瘤单抗药物。与传统有机荧光染料比较,量子点具有荧光亮度高、荧光稳定性强等优异的光化学特性,是新一代的荧光标记探针。以量子点标记EGFR抗体,可用于EGFR高表达的肿瘤细胞的体外及在体成像研究。

韩国Rita Song课题组应用三种不同的偶联策略,以获得具有生物学功能的量子点-爱必妥偶联物,并用于肿瘤特异性成像。其中应用PEG包被的量子点以及两个长链双异官能团的接头sulfo-LC-SPDP与sulfo-SMCC,成功将量子点与爱必妥进行了偶联(图1)。该偶联物与EGFR的解离常数是0.61±0.28nM;利用紫外-可见光谱仪、荧光分光光度计、琼脂糖凝胶电泳、BCA蛋白浓度测定以及动态光散射等方法对偶联物进行了表征;利用激光共聚焦显微镜观察到该偶联物与活细胞结合、并与转铁蛋白共定位分布(图2)。上述实验结果为高表达EGFR的肿瘤细胞成像提供了新的研究手段,可为相关药物治疗及预后分析提供重要信息。

图1 琼脂糖凝胶电泳(A)和动态光散射(B)确认量子点与爱必妥的偶联

A图中上图为量子点QD605的荧光成像,下图为相应电泳后的考马斯亮蓝染色。

各泳道样品分别为:1. 量子点QD605(对照);2. 由sulfo-LC-SPDP活化的量子点;3. 量子点-爱必妥偶联物(由LC-SPDP及SMCC接头偶联);4. 量子点-爱必妥偶联物(由EDC偶联);5. 爱必妥(EGFR抗体);6. 由sulfo-SMCC活化的爱必妥。电泳条件:1%琼脂糖凝胶/0.5xTBE缓冲液(pH8.5),50Vcm-1,40min。

图2 量子点-爱必妥偶联物的体外细胞成像

左:体外培养A549细胞的明场成像;中:量子点-爱必妥偶联物与A549细胞孵育20min;右:量子点-爱必妥偶联物与A549细胞孵育1h。

 

文献来源:

Lee J, Choi Y, Kim K, Hong S, Park HY, Lee T, Cheon GJ, Song R. Characterization and cancer cell specific binding properties of anti-EGFR antibody conjugated quantum dots. Bioconjug Chem. 2010;21(5):940-6.

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