联合应用量子点及荧光发射扫描显微镜技术的肿瘤转移示踪

肿瘤转移是实现肿瘤有效治疗的一大障碍，而目前有关肿瘤转移（特别是侵润Extravasation）过程的认识非常有限。主要原因是参与肿瘤转移的多细胞、多分子之间的相互作用复杂，肿瘤转移过程难以实现在体示踪。随着新技术的发展，荧光显微镜成像可实现对细胞的高分辨示踪；而量子点作为新型荧光探针，具有荧光亮度高、稳定性好、适于多色成像等优势，相较于传统有机荧光探针更适合长期动态观测。美国洛克菲勒大学Sanford M Simon课题组，联合应用量子点和发射光谱扫描多光子显微镜成像技术，实现了在体肿瘤侵润转移的示踪观察。

Evelyn B Voura等发现，量子点标记对体外培养的肿瘤细胞没有明显的毒性作用，将量子点标记的肿瘤细胞静脉注射入小鼠体内，与未标记细胞的侵润转移行为没有明显区别（图1）；另外，利用多光子激光器的激发，对量子点进行光谱扫描和成像，可实现五个不同群体细胞的同时观察（图2）。总之，该项研究在建立量子点的安全的在体研究方法之外，尚可用于开展在体多细胞的相互作用研究。

图1 以量子点对肿瘤细胞进行细胞内标记并在体成像

(a) 应用DNA转染试剂Lipofectamine2000，使肿瘤细胞B16F10被DHLA加帽的510nm量子点（黄）标记，肿瘤细胞则被标志物染为红色；(b) 利用发射扫描共聚焦显微镜，应用META检测器，获取细胞内量子点（圆形）及细胞标志物（菱形）的荧光值（488nm激发）；

(c) 应用Lipofectamine2000使>80%的肿瘤细胞被量子点标记；(d) 同时被量子点（黄）和标志物（红）标记的肿瘤细胞，注射入小鼠尾静脉，5h后对肺组织进行固定和包埋，并将内皮细胞标记为绿色。以1mm光学切片对肺组织包埋样品进行三维投影；(e) 对510nm量子点（圆形）、肿瘤标志物（菱形）以及内皮细胞标志物（方形）进行发射光谱扫描。

图2 发射扫描多光子显微镜可区分至少5个细胞群

(a) B16F10肿瘤细胞被标记不同量子点，混合后经尾静脉注射入小鼠体内，5h后制备肺组织包埋切片，以发射扫描多光子显微镜对细胞成像；(b) 由多光子成像获得相应区域的发射光谱扫描数值（圆形指示510nm量子点，菱形指示570nm量子点）；(c) 以5种不同量子点（510/550/570/590/610nm）分别标记肿瘤细胞，混合后接种于玻片培养，以发射扫描多光子显微镜成像；(d) 以10nm带宽进行发射光谱扫描的数据。

文献来源：

Voura EB, Jaiswal JK, Mattoussi H, Simon SM. Tracking metastatic tumor cell extravasation with quantum dot nanocrystals and fluorescence emission-scanning microscopy. Nat Med. 2004;10(9):993-8.