我们在前期研究中首次发现了一种近红外荧光染剂（IR-783）无需与肿瘤标志物结合可直接被肿瘤细胞特异吸收。利用这一特性，观测IR-783在肾癌细胞中的吸收过程以及观察其在荷瘤小鼠肿瘤和正常组织中的吸收和代谢特点。并检测人血液中的肾癌细胞和肾癌组织；因为介导荧光染剂细胞内转运的OATP（阴离子转运蛋白）在肿瘤组织中有高表达，利用siRNA抑制OATP在肾肿瘤细胞中的表达， 从而抑制IR-783的吸收。同时，将OATP转染入非洲爪蟾卵母细胞（正常单细胞）中，观测IR-783的吸收是否增强，由此揭示IR-783的肿瘤特异吸收的分子机制；用健康小鼠进行毒性试验测定IR-783的毒性反应。同时，将抗肿瘤药物多西他塞和IR-783化学键合，观察合成物的肿瘤吸收特异性和杀灭肿瘤细胞的能力，研制具有肿瘤特异性的抗肿瘤试剂。为肾癌以及其他泌尿系肿瘤的诊断和治疗开辟全新领域。

We found that a near infrared fluorescence dye (IR-783) can be absorbed in cancer cells directly without the necessity of chemical conjugation. According to this property, the specific uptake of this agent in the renal cancer cells are observed under the confocal fluorescence microscope and the absorption and metabolism of the dye are observed in normal tissue and renal tumors grown on nude mice under the Kodak in vivo imaging system. The renal cancer cells in human blood and human renal cell carcinoma are detected using IR-783. The NIR dye's transportation is mediated by OATP (organic anion transporting polypeptide) and the high expression of OATP (organic anion transporting polypeptide) in some tumor tissues was shown. We design siRNA for OATP to block the expression of them in renal cancer cells and detect if the uptake of IR-783 could be inhibited. Meanwhile, we observe if the uptake of IR-783 in Xenopus laevis oocytes could be increased after OATP cDNA are transfected into Xenopus laevis oocytes. Thus, we can disclose the mechanism of the specific uptake of IR-783 in cancer cells. The acute toxicity tests and long-term toxicity tests are studied using healthy mice to measure the toxicity of IR-783. And decetaxel and IR-783 are conjugated and the new compound is detected about the specific uptake and cytotoxicity in renal cancer cells. The goal of this study is to develop an effective and specific anti-cancer agent and build a new field for the diagnosis and treatment of kidney cancer and other urinary tumors.

肾肿瘤是泌尿系统最为常见的恶性肿瘤之一。现有的肾肿瘤检测方法不能很好的发现隐匿性转移、早期转移的存在。我们利用近红外荧光成像无创、实时、分辨率高等的优点建立了一种更精确的、更特异的检测方法提高对肾肿瘤的检出。我们筛查了几十种近红外荧光染剂找到一种近红外荧光染剂IR-783，其可被肿瘤细胞吸收，而正常细胞不吸收。将它们注射入荷瘤小鼠体内24小时后进行小鼠活体成像，发现只有肿瘤组织有这种染剂聚集。这是世界上首次发现无需结合肿瘤标志物而直接检测肿瘤的新的近红外荧光染剂。在本研究中发现，无论在体外细胞水平，还是在移植瘤模型、转移模型及自发肿瘤转基因动物模型体内，这种IR-783染剂都直接被肿瘤吸收。并且在体内代谢较稳定且没有明显毒副作用，在肿瘤组织中能稳定存在2周以上。 在研究中我们将肾肿瘤手术标本包括肿瘤组织和正常肾组织通过IR-783染色，发现只有肾肿瘤可以吸收这种染剂，而正常组织没有吸收。可以在外科手术中来确定肾肿瘤手术切缘。我们还模拟肾癌血液环境，将人血液中的血细胞和人源性肾癌细胞系细胞混合培养，然后通过IR-783染色，发现只有肾癌细胞有染色，而正常血细胞却不能染色。这种方法的建立可以帮助检测肾癌循环肿瘤细胞（CTC）。在前期的研究中发现，OATP与近红外荧光染剂在细胞中的转运有密切关系。在本研究中利用siRNA技术阻断OATP在肿瘤细胞中的表达，发现IR-783在被阻断的肿瘤细胞中的吸收减弱； 利用IR-783的肿瘤特异性，将抗肿瘤药多西他赛与IR-783化学键合，形成新的抗肿瘤试剂，进行动物毒性试验。发现IR-783对大鼠生理及生化指标没有影响以及停药2周后上述指标没有改变。同时用MTT法检测新合成的IR-MUT1的肾肿瘤细胞毒性，发现其在体外细胞中抗肿瘤毒性和多西他赛的作用相当。然后建立裸鼠皮下肾癌移植瘤模型，将IR-MUT1 和 多西他赛经腹腔注射入小鼠，发现肿瘤体积缩小，组织有凋亡发生。 通过本项目研究发现，利用近红外荧光染剂IR-783的肿瘤特异性来诊断和治疗肿瘤尤其肾肿瘤有着重大的临床意义。