"Векторные визуализирующие системы для МРТ диагностики патологических процессов нервной системы" тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.01.04, кандидат наук Абакумова Татьяна Олеговна

• Абакумова Татьяна Олеговна
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Абакумова Татьяна Олеговна

Актуальность исследования

Глава 1. Обзор литературы

Глава 2. Материалы и методы

2.1 Реактивы

2.2 Животные

2.3 Культивирование клеток

2.4 Синтез контрастного агента

2.5 Конъюгация контрастного агента с антителами

2.6 Образование комплекса mAb-PLL-DTPA-Gd

2.7 Получение флуоресцентно-меченых контрастных агентов

2.8 Аминокислотный анализ

2.9 Рентгенофлуоресцентный анализ

2.10 Измерение ^-релаксивности

2.11 Получение асцитической жидкости, выделение и очистка моноклональных антител

2.12 Иммуноферментный анализ (ELISA)

2.13 Оценка цитотоксичности конъюгатов (МТТ-тест)

2.14 Иммунофлюоресцентный анализ антигенов на срезах ткани мозга и в культуре клеток

2.15 Проточная цитофлюориметрия

2.16 Моделирование и характеристика патологических процессов нервной системы: рассеянный склероз и опухоли головного мозга

2.17 Полимеразная цепная реакция

2.18 Нейрофизиологические тесты

2.19 МРТ сканирование головного мозга

2.20 Анализ данных МР-изображений

Глава 3. Результаты исследования

3.1. Синтез контрастного агента

3.2 Сравнение физико-химических характеристик

3.3. Анализ цитотоксичности препаратов с помощью MTT-теста

3.4. Оценка иммунохимической активности конъюгированных антител

3.5. Иммунофлюоресцентный анализ

3.7. Проточная цитофлуориметрия

3.8. Оценка эффективности препаратов in vivo: моделирование патологических процессов нервной системы

3.9. Гистологический анализ

3.10. Полимеразная цепная реакция

3.11. Проницаемость гемато-энцефалического барьера при купризон-индуцированной демиелинизации

3.12. Визуализация глиомы С6 in vivo с помощьюТ1-контрастных агентов77

3.13. Визуализация очагов демиелинизации in vivo с помощьюТ1-контрастных агентов

3.14. Оценка накопления и распределения контрастного агента

Глава 4. Обсуждение

Выводы:

Список литературы

Список сокращений

МРТ - магнитно-резонансная томография ЦНС - центральная нервная система ГЭБ -гематоэнцефалический барьер Gd - гадолиний PLL - полилизин

DTPA - диэтиленпентауксусная кислота

DOTA - 1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7,10-тетрауксусная кислота

DMEM - среда Игла в модификации Дульбекко

FBS - сыворотка зародыша теленка

ГЭБ - гематоэнцефалический барьер

МРТ - магнитно-резонансная томография

Т1 - время спин-продольной релаксации протонов

Т2 - время спин-поперечной релаксации протонов

ВКВ - внеклеточные контрастные вещества

Сх43 - коннексин

GFAP - глиофибриллярный кислый белок КТ - компьютерная томография PBS - фосфатно-солевой буфер

Актуальность исследования

В настоящее время особую сложность в плане диагностики с помощью магнитно-резонансной томографии представляют собой заболевания центральной нервной системы (Giesel et al 2010). Для достижения лучшей визуализации патологических очагов используются контрастные агенты -вещества, влияющие на скорость релаксации протонов воды в окружающих тканях и, тем самым, увеличивающих контраст изображения. Одними из наиболее хорошо изученных и эффективных контрастных агентов являются препараты на основе ионов гадолиния (III) (Burtea et al 2008). Хелатирование

3+

позволяет многократно снизить токсичность Gd и использовать их в качестве контрастного препарата. Начиная с 1980-х годов, применение

3+

хелатов Gd позволило значительно улучшить диагностику заболеваний ЦНС. Введение препаратов пациентам с онкологическими заболеваниями позволило выявить метастазирование опухоли в головной мозг, незамеченное другими методами исследования (Claussen et al 1985b). Также с помощью контраст-усиленной МРТ была впервые показана множественность поражения головного мозга у пациентов с рассеянным склерозом (Rocca et al 2013). Однако, несмотря на полученные достижения, высокие дозы препаратов и неспецифическое распределение оставляет открытым вопрос разработки более эффективных контрастных агентов. На сегодняшний день существуют различные подходы к улучшению свойств контрастирующих веществ: от конъюгации хелатов гадолиния с макромолекулами и наночастицами до использования мультифункциональных систем для визуализации различными методами (ПЭТ/МРТ (Kjaer et al 2013), МРТ/флуоресцентная визуализация (Huang et al 2013) и др.). Повышение чувствительности метода и физико-химических свойств препаратов позволит снизить вводимые дозы (Mitsumori et al 2014), однако остается актуальной проблема направленной доставки контрастных агентов и селективности получаемого изображения. Неспецифическое распределение в организме

применяемых в клинике препаратов приводит к низкому уровню накопления и недостаточной концентрации контрастных агентов в зоне патологического очага. Создание систем направленной визуализации поражений ЦНС, способных селективно связываться с нейроспецифичными антигенами клеток-мишеней позволит решить новые задачи и увеличить диагностическую и прогностическую ценность магнитно-резонансной томографии (Singh & Lillard 2009). Векторизация контрастных агентов может быть выполнена за счет конъюгации с низкомолекулярными лигандами (фолиевая кислота, RGD пептид, аптамеры) или более крупными молекулами (например, моноклональные антитела). В качестве перспективных мишеней для диагностики патологических процессов ЦНС особый интерес представляют белки, экспрессия которых повышена при повреждении нервной ткани в ходе развития заболевания. Так, диагностика опухолевых заболеваний головного мозга может быть значительно улучшена за счет селективного связывания контрастного агента с коннексином 43 (Сх43) -основным белком коннексонов, структурной единицы щелевых контактов, высокоэкспрессированного на периферии глиомы. В качестве белка-мишени для диагностики поражений ЦНС, в том числе нейродегенеративных изменений ткани, большой интерес представляет глиофибриллярный кислый белок (GFAP). GFAP был впервые выделен у пациента с рассеянным склерозом в 1959 году и является белком промежуточных филаментов в цитоскелете дифференцированных астроцитов, основным маркером реактивного астроглиоза. Высокая селективность моноклональных антител к GFAP позволяет рассматривать их в качестве перспективного вектора для конъюгации с контрастными агентами для специфичной визуализации патологических очагов ЦНС (демиелинизации, воспаления и др.). Таким образом, для улучшения диагностики опухолевых и демиелинизирующих заболеваний головного мозга необходимо создание контрастных агентов, способных селективно связываться с белками-мишенями, высокоэкспрессированными при заболеваниях ЦНС, и обладающих

улучшенными физико-химическими свойствами по сравнению с существующими аналогами. Данный подход позволит улучшить не только первичную диагностику социально значимых заболеваний ЦНС, но и оценить их течение и эффективность терапии (Poloni et al 2011, Zhou & Lu 2012).

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «"Векторные визуализирующие системы для МРТ диагностики патологических процессов нервной системы"»

Цель работы:

Изучение перспектив применения конъюгатов на основе моноклональных антител (mAb anti-GFAP и mAb anti-Cx43) и хелатных комплексов гадолиния для МРТ диагностики экспериментальных опухолей и демиелинизирующих заболеваний ЦНС.

Задачи:

Охарактеризовать и валидировать модели рассеянного склероза на мышах линии C67BL/6 и мультиформной глиобластомы на крысах линии Wistar.

Разработать метод синтеза высокоселективных контрастных препаратов на основе моноклональных антител (mAb anti-GFAP и mAb anti-Cx43) и хелатных комплексов гадолиния.

Охарактеризовать полученный векторный контрастирующий препарат по следующим параметрам: 1) иммунохимическая активность конъюгата антител с гадолинием; 2) релаксивность; 3) количество гадолиния на молекулу контрастного агента; 4) цитотоксичность; 5) стабильность.

Оценить специфичность и эффективность связывания с антигеном антител, конъюгированных с контрастным агентом, на культуре опухолевых клеток глиомы и астроцитов человека in vitro.

Оценить селективность накопления синтезированных векторных контрастных препаратов в опухолевой ткани крыс с экспериментальной ортотопической С6 глиомой при системном введении.

Оценить эффективность визуализации патологических очагов с помощью полученных контрастных препаратов на мышах с купризон-

индуцированной демиелинизацией.

Научная новизна:

Продемонстрировано, что конъюгация моноклональных моноклональных антител ^ffrn-GFAP и анти-Сх-43) с контрастным агентом на основе модифицированных полилизином хелатных комплексов гадолиния позволяет получить векторный контрастирующий препарат, селективно накапливающийся в экспериментальной глиоме С6 и очагах демиелинизации, а также достоверно улучшающих их МРТ визуализацию.

Практическая значимость:

Разработанный метод синтеза высокоселективных контрастирующих конъюгатов на основе моноклональных анти-GFAP, анти-Сх-43 антител и хелатных комплексов гадолиния позволяет получать эффективные визуализирующие препараты для МРТ диагностики опухолей и демиелинизирующих заболеваний ЦНС.

Апробация, внедрение, публикации:

Апробация работы. Основные положения работы представлены и обсуждены на 25 российских и международных конференциях, в том числе: на VI-IX Международных Пироговских научных медицинских конференциях студентов и молодых ученых (Москва, 2011-2014), на 2-ой Международной школе «Наноматериалы и нанотехнологии в живых системах. Безопасность и наномедицина» (Москва, 2011), на международном конгрессе «Биотехнология - состояние и перспективы развития» (Москва, 2012), XIX-XXI международных научных конференциях студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов» (Москва, 2012-2014), VII-VIII Всероссийских конференциях с международным участием молодых ученых по химии «Менделеев» (Санкт-Петербург, 2013 г. и 2014 г.), 10-ом Международном симпозиуме «Полимерные терапевтические препараты: из лаборатории в клиническую практику» (Валенсия, Испания, 2014), на 12-ой международной конференции «Наноструктурированные материалы NANO 2014» (Москва, 2014) и 6-ой конференции «Наноматериалы: исследование и применение»

(Брно, Чехия, 2014), научной конференции имени Гордона «Наноматериалы в онкологии»(Вест Довер, Вермонт, США, 2015).

Апробация работы была проведена на заседании Проблемного совета отдела фундаментальной и прикладной нейробиологии ФГБУ «ФМИЦПН имени В.П. Сербского» Минздрава РФ.

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 26 работ, из них 5 статей в ведущих российских рецензируемых журналах, 2 статьи в зарубежном журнале, 19 тезисов в материалах российских и международных конференций и симпозиумов.

Объем и структура диссертации:

Диссертация изложена на 111 машинописных страницах; состоит из введения, трех глав, выводов, практических рекомендаций, библиографического указателя. В основных главах работы приведены данные обзора литературы, характеристика объекта, методов исследования, а также используемого материала, результаты собственных исследований и их обсуждение. Диссертация иллюстрирована 33 рисунками и 3 таблицами.

Глава 1. Обзор литературы

Введение

Впервые в 1985 году введение препарата на основе гадолиния (Gd-DTPA) позволило эффективно визуализировать патологических очаги в центральной нервной системе (Carr et al 1984, Claussen et al 1985a, Runge et al 1985a, Runge et al 1985b). Так, благодаря контраст-усиленной МРТ была впервые установлена многоочаговость поражения головного мозга при рассеянном склерозе (Rocca et al 2013). Применение контрастирующих препаратов для визуализации опухолей головного мозга позволила улучшить визуализацию их границ и метастазов в головном мозге (Claussen et al 1985b), увеличить точность прогноза засчет послеоперационной диагностики роста опухоли (Yoshii et al 1992). За последние 30 лет развитие различных методов диагностики заболеваний ЦНС позволило значительно улучшить качество визуализации не только за счет разработки различных протоколов и подбора оптимальных параметров сканирования (Andersen et al 2002, Miller et al 1998), использования комбинированных техник исследования (Jung et al 2015, Tatsumi et al 2012), но и за счет улучшения физико-химических свойств применяемых контрастных агентов (Caravan et al 2009, Frullano et al 2013). Повышение релаксирующей способности вещества, селективности связывания с патологическим очагом, увеличение времени циркуляции в крови ведет к усилению контраста на МР-изображении между здоровой и патологической тканью, что повышает точность диагноза и, как следствие, эффективность терапии и точность прогноза заболевания. В данном обзоре рассматриваются различные способы улучшения свойств современных контрастных агентов, оценка вклада адресной доставки для улучшения диагностики заболеваний ЦНС, особенности доклинических исследований и перспективы применения разрабатываемых контрастных агентов в клинической практике.

МРТ и контрастные агенты

Официальным годом изобретения МРТ принято считать 1973 год. Именно тогда в журнале "Nature" была опубликована статья профессора химии и радиологии из Нью-Йоркского университета Пола Лотербура, посвященная созданию трехмерных изображений объектов с помощью спектров протонного магнитного резонанса (Lauterbur 1973). Эта работа легла в основу метода магнитной резонансной томографии (МРТ) и стала фундаментом для дальнейших исследований (Bangert et al 1981, Mansfield & Maudsley 1977). На сегодняшний день МРТ является одним из самых точных методов диагностики, развившихся в целую область медицины. Применение контрастных агентов при проведении МРТ позволяет значительно улучшить контрастирование патологического очага за счет ускорения процессов релаксации протонов воды в окружающей ткани. При этом контрастные агенты можно разделить на два класса: Т1-контрастные агенты (укорачивают спин-решеточное Т1 время релаксации) и Т2-контрастные агенты (укорачивают спин-спиновое Т2 время релаксации). Т1-агенты называют еще позитивными контрастными агентами, потому что доминирующий T1-снижающий эффект приводит к увеличению интенсивности сигнала в ткани (Рисунок 1а). Т2-контрастные агенты - или отрицательные контрастные агенты - в значительной степени избирательно увеличивают 1/T2 ткани, что приводит к снижению интенсивности сигнала (Рисунок 1б). Парамагнитные контрастные агенты на основе гадолиния (Huang & Tsourkas 2013) и марганца (Huang et al 2015)- это примеры Т1-агентов, в то время как магнитные наночастицы оксида железа (Neuwelt et al 2015) являются примерами Т2-контрастных агентов. В настоящее время в клинике при проведении исследований с помощью МРТ используют препараты на основе гадолиния (Caravan 2006). Это связано прежде всего, с ограниченным применением магнитных наночастиц железа у человека в связи с особенностью их биораспределения в организме (Storey et al 2012). Неоднократные инфузии магнитных наночастиц железа могут привести к

созданию депо железа и, как следствие, повышению его концентрации и возможному повреждению тканей за счет возникновения окислительного стресса (Neuwelt et al 2015). Кроме того, недостатком является широкий разброс времени выведения железа из организма: так около 50% испытуемых было необходимо до 11 месяцев для удаления избытка железа из организма (Storey et al 2012). Данная особенность позволила рекомендовать магнитные наночастицы для лечения дефицита железа, однако использование его в качестве контраста было ограничено. Медленное выведение (до 11 месяцев) может привести к влиянию накопившегося ранее железа на сигнал от введенного контраста на МРТ или радиографии. Стоит отметить, что железо также обладает высокой магнитной восприимчивостью и его накопление может привести к возникновению артефактов на МР-томограмме (Storey et al 2012). Данные особенности позволяют предположить, что разработка новых контрастных агентов на основе гадолиния и улучшение их свойств (селективность, релаксивность) выглядит более перспективной в аспекте успешного прохождения клинических испытаний.

Рисунок 1. Трансверсальный срез головного мозга мыши. Т1-взвешенное изображение (А) и Т2-взвешенное изображение (Б).

Свойства Т1 контрастных агентов

Контрастные агенты на основе гадолиния относятся к парамагнитным контрастным агентам. Они оказывают одинаковое влияние на времена релаксации Т1 и Т2, но поскольку Т1 тканей гораздо больше, чем Т2, то при низких дозах преобладает эффект сокращения Т1. Таким образом, ткани, накапливающие парамагнитные контрастные вещества, становятся яркими на ^-взвешенных томограммах (Петер Ринкк, Магнитный резонанс в медицине).

Низкомолекулярные ^-контрастные вещества в организме человека распределяются во внутрисосудистом и межклеточном пространствах. Поэтому их называют еще внеклеточными контрастными веществами (ВКВ).

3+

Это, как правило, Gd хелаты линейных и макроциклических лигандов полиаминокарбоксилатов, и они составляют наиболее важный класс коммерчески доступных контрастных агентов (Рисунок 2) (Oudkerk et al 1995, WAGONER & WORAH 1993).

Проханс* (гадотеридол, Gd-HP-D03A) Примоеист* (гадотексеновая кислота, Gd-EOB-DTPA)

Рисунок 2. Примеры ^-контрастных агентов, одобренных для применения в клинической практике (Bellin & Van Der Molen 2008)

Механизм действия ВКВ обусловлен находящимся в центре ионом металла, содержащим неспаренные электроны (Geraldes & Laurent 2009).

3+ 2+

Гадолиний (Gd ) и марганец (Мп) являются примерами парамагнитных ионов, которые используются как контрастные агенты для МРТ, потому что их физические свойства подходят для эффективного снижения Т1 и Т2 времени релаксации протонов. Они обладают, соответственно, семью или пятью неспаренными электронами и симметричными (^ или основными состояниями, в результате медленной электрон-спиновой релаксации. Теория релаксации парамагнитных систем хорошо описана в литературе (ВапС L 1991, Koenig SH 1990).

Стоит отметить, что при разработке контрастных агентов следует учитывать не только парамагнитные свойства гадолиния, но и другие, не менее важные параметры, такие как: 1) увеличение релаксивности получаемых соединений 2) длительное время циркуляции препарата (Сорокина К.Н. 2011) 3) высокая тканевая специфичность; 5) низкая токсичность соединений; 6) стабильность

Релаксивность - это вклад контрастного агента в скорость релаксации протонов воды в исследуемом растворе, который он дает в концентрации 1 ммоль. Релаксивность зависит от многих параметров: внешнего поля, строения электронной оболочки иона металла, обмена воды, вращательной диффузии, первой и второй координационных сфер гидратации, расстояния от ионов до протонов воды (Caravan 2006). Управляя этими параметрами, современные исследователи пытаются увеличить релаксивность новых контрастных агентов (D'Onofrio et al 2012, Giesel et al 2010).

Рекомендованная доза ^-контрастных агентов применяемых в клинике составляет более 0,1 ммоль Gd/кг веса (0,2-0,3 ммоль Gd/кг для проведения МРТ центральной нервной системы) (Caravan 2006, Frullano & Caravan 2011). Увеличение значений релаксивности контрастных агентов позволит снизить вводимую дозу и обеспечит лучшее контрастирование патологических очагов.

На сегодняшний день существует две основные стратегии для увеличения релаксивности: 1) оптимизация физико-химических параметров

3+

молекул контрастного агента; 2) связывание нескольких хелатных Gd -комплексов вместе. На основе этих двух стратегий - последние 25 лет создаются всё новые подходы к синтезу контрастных агентов на основе

3+

мультимерных Gd -комплексов. Для создания новых макромолекулярных

3+

комплексов, несущих контрастные агенты, хелатные Gd -комплексы могут быть либо ковалентно пришиты к «носителю» (полимер (Weissleder et al 1993), дендример (Li et al 2013) и др.), либо нековалентно включены в структуру «носителя» (например, липосомы (Saito et al 2004, Zhang 2004)).

Оптимизация параметров, с помощью которых можно регулировать релаксивность контрастных агентов, включает в себя относительное время вращения всего комплекса тг, относительное время обмена воды тт и относительное время диффузии воды Td, связанные с релаксацией протонов

3+

воды, в которой растворен гадолиний. Вблизи Gd ионов происходит релаксация протонов воды, а затем быстрый обмен протонов воды с основной массой контрастного агента. Чтобы описать этот процесс воду условно можно разделить на две части: 1) первая (внутренняя) сфера воды,

3+

где кислород воды непосредственно координирует с Gd ионами; 2) вторая (внешняя) сфера воды, которая описывает молекулы воды, гидратирующие хелатный комплекс и имеющие ограниченное время жизни, большее, чем время трансляционной диффузии чистой воды. Стоит отметить, что при этом взаимодействие протонов воды с гадолинием (III) определяется только поступательной диффузией и расстоянием наибольшего сближения (Рисунок 3) (Caravan 2006).

Рисунок 3. Физический принцип работы ^-контрастных агентов на примере низкомолекулярного контрастного агента Gd-DTPA. Вода, координированная

3+

во внутренней координационной сфере иона Gd , испытывает эффективную релаксацию. Важными свойствами релаксации являются относительное

время вращения тг всего комплекса, относительное время обмена тт и относительное время диффузии Td.

Релаксация протона воды гадолинием (III) происходит через дипольный механизм. Релаксация будет зависеть от числа молекул воды, их

3+

расстояния до Gd , их ориентации в растворе, и некоторым временем корреляции, тс. Переменные магнитные диполи могут вызвать спиновые переходы и привести к релаксации спина. Время корреляции - постоянная времени, характеризующая эти колебания. Обратной ему (1/тс) является средняя константа скорости колебаний этих диполей. Есть несколько процессов, которые приводят к колебаниям магнитного диполя. Релаксация

3+

электронов (1/T1e) на ион Gd создает флуктуационные поля. Вращательная диффузия (1/tR) комплекса создает колебания поля. Обмен протонов воды в первый (1/Tm) или второй (1/tm) координационной сфере создает флуктуационные поля для ядра водорода. Это самый быстрый темп (наименьшая постоянная времени), который определяет степень релаксации. Для воды, находящейся во внешней сфере, соответствующим временем

корреляции может быть время жизни этой молекулы воды, которая может

12

составлять порядка 10- секунды. Вода во внутренней сфере, как правило, имеет гораздо больше времени жизни (1-10секунды), и время корреляции, соответствующее, как правило, вращательной диффузии или электронной релаксации.

Второй стратегией для увеличения релаксивности является связывание нескольких комплексов гадолиния вместе, т.е. создание мультимерных комплексов гадолиния. Это можно сделать, конъюгируя низкомолекулярные хелатные комплексы с различными полипептидами (Opsahl et al 1995), дендримерами (Lim et al 2012), полимерами (Weissleder et al 1993), либо загружая парамагнитные комплексы в различные контейнеры (мицеллы (Torchilin 2002), липосомы и др. (Zhang 2004)). В этом случае увеличение значений релаксивности достигается засчет уменьшения скорости вращения

молекулы контрастного агента. Кроме того, конъюгация нескольких хелатных комплексов гадолиния (III) с макромолекулами позволяет также увеличить продолжительность времени циркуляции препарат в крови (см. ниже).

Увеличение значений релаксивности возможно также за счет использования хелатирующих агентов с более высоким координационным числом (Рисунок 2) (Granato et al 2011). Так спустя несколько лет после успешного применения Магневиста (гадопентетеновая кислота) в клинике, на рынок вышли новые контрастные агенты на основе гадолиния: Проханс (гадотеридол) (Runge et al 1989), Омнискан (гадодиамид) (Sze et al 1991), Оптимарк (гадоверсетамид) (Rubin et al 1999), и Дотарем (гадотеровая кислота) (Oudkerk et al 1995). В настоящее время разработаны различные хелатирующие агенты, в комплексе с гадолинием позволяющие увеличить значения релаксивности контрастных агентов (Caravan 2006) (Рисунок 3).

и и

hnr^,

/—N N—у n.V-N N—/ .

о о

ТЕТА

(1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane-1,4,8, 11-tetraacetic acid,)

H02C^

H02C^

Г

N.

C02H

N CO,H к

C02H

TTHA

(N,N,N',N",N",,N'"-

Triethylenetetraminehexacetic Acid)

О

^OH

о 0

DTPA-BMA

(5,8-Bis(carboxymethyl)-l l-[2-(methylamino)-2-oxoethyl]-3-oxo-2,5,8,ll-tetraazatridecan-13-oicacid)

Л-

.NK

1 ^

O " ^O*

NOTA

(1,4,7-Triazacyclononane-1,4,7-triacetic acid)

но

он

N „

HO

OH

DOTA

(1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7,10-tetraacetic acid)

'С

.. N N О

HO OH

HPD03A

(1,4,7-triscarboxymethyl-

1,4,7,10-tetraazacydododecane)

Рисунок 4. Различные хелатирующие агенты, используемые для комплексообразования с гадолинием.

Повышение продолжительности времени циркуляции контрастных агентов обеспечиваются за счет увеличения молекулярной массы (конъюгации с макромолекулами) (Huang & Tsourkas 2013) или возможности связывания контрастных агентов с белками плазмы (альбумином) (Eldredge et

3+

al 2006, Mohs & Lu 2007). Конъюгирование хелатных Gd комплексов (Gd-

DTPA или Gd-DOTA с макромолекулами изменяет биофизические и фармакологические свойства Т1-контрастных агентов (Brasch 1991). Высокий молекулярный вес макромолекулярных конъюгатов позволяет им долго циркулировать в сосудистом пространстве из-за больших молекулярных размеров и, таким образом, способствовать визуализации сосудов (Mohs &

3+

Lu 2007). Конъюгация хелатов Gd с полимерными материалами способна увеличить вращательное время корреляции и, следовательно, улучшить

3+

релаксивность. Сочетание мультимерных хелатных Gd комплексов с тканеспецифичными векторными молекулами позволяет визуализировать рецепторы, которые присутствуют в тканях даже в низкой концентрации. Однако чаще всего цель визуализации - это рецепторы, которые высоко экспрессируются при различных патологиях, в том числе и при опухолях головного мозга. Наиболее общие подходы для создания макромолекулярных

3+

структур, содержащих хелаты Gd3+, заключаются в формировании конъюгатов на основе хелатов с дендримерами, биологическими молекулами, полимерами или полипептидами, таких как полиаргинин или полилизин (Aime et al 2006, Schuhmann-Giampieri et al 1991).

Полилизин является коммерчески доступным полипептидом с различным молекулярным весом и широко применяется для конъюгации с хелатами гадолиния (Schuhmann-Giampieri et al 1991). Реакционноспособная s-аминогруппа полилизина, как правило, модифицируется ациклическими и макроциклическими производными полиаминокарбоксилатов. Полилизин может быть конъюгирован с полиэтиленгликолем для улучшения фармакокинетических свойств таких агентов: увеличения времени циркуляции в крови, уменьшения взаимодействия полимера с белками и другими молекулами крови, что ведёт к уменьшению опсонизации и меньшему захвату таких агентов клетками ретикуло-эндотелиальной системы (Bogdanov et al 1993, Gupta et al 1995).

Тканевая специфичность разрабатываемых препаратов осуществляется за счет активной и пассивной доставки контрастирующих

веществ. Пассивно направленные контрастные агенты включают в себя органоспецифичные вещества для печени (гепатобилиарной системы), селезенки, лимфатических узлов, костного мозга или головного мозга, специфичность которых основана, главным образом, на размере контрастного агента и его химической структуре. Существуют также органоспецифичные агенты, которые не вводят внутривенно (например, препараты для визуализации желудочно-кишечного тракта) (Jacobs et al 2012). Стоит отметить, что все контрастные агенты в некоторой степени органоспецифичные, так как выводятся печенью или почками.

Активная доставка контрастных препаратов осуществляется за счет векторных молекул, цель которых различные патологические процессы или состояния, такие, как воспаление, атеросклероз, ангиогенез, апоптоз и злокачественные опухоли. Они являются клеточно-ориетированными контрастами, так как они работают через распознавание конкретных молекулярных маркеров этих процессов на поверхности клеток, такие, как клеточно-специфические рецепторы или транспортные белки. Векторная доставка к рецепторам на поверхности клеток может осуществляться с помощью моноклональных антител или векторных молекул с низким молекулярным весом. В таком случае, визуализация будет осуществляться в результате медленной диффузии к наиболее доступным антигенам. Типичным примером является векторная доставка к рецептору интегрина aVb3, рецептору специфического ангиогенеза (маркер, концентрация которого коррелирует с стадией опухолевого процесса) (Sipkins et al 1998). Другим маркером ангиогенеза является VEGF - фактор роста эндотелия сосудов. Антитела, специфически связывающиеся с данным антигеном, широко применяются в антиангиогенной терапии опухолей. Другими потенциальными мишенями является HER-2 рецептор - белок семейства эпидермального фактора роста (EGFR). Он был впервые выделен из культуры клеток глиобластомы крысы и является в настоящий момент одним

из важным маркеров и мишенью для противоопухолевой терапии в клинике (Herceptin® (mAb anti-HER2), NeuVax®). Также специфичность визуализации может быть осуществлена за счет применения стимул-чувствительных, «умных» или биоактивированных агентов, контраст которых модулируется физиологическими параметрами (например, pH-чувствительные контрастные агенты (Pacheco-Torres et al 2011)).

Токсичность контрастных агентов на основе гадолиния является хорошо изученным процессом. Свободные ионы гадолиния накапливаются в почках, печени, селезенке и костях и проявляют высокую токсичность, вследствие чего они не могут быть введены без модификации. Хелатирование ионов гадолиния позволяет значительно уменьшить токсичность препаратов. Безопасность низкомолекулярных хелатных

3+

комплексов Gd применяемых в клинике отражает частота возникновения побочных эффектов. Лишь малая доля пациентов (от 1 до 3%) ощущает тошноту, головную боль или изменение вкусовых ощущений (металлический привкус во рту) после введения контрастирующих веществ. Более выраженные реакции организма, в том числе анафилактический шок, незначителен и составляет от 0,0003-0,01%. Такие низкие цифры обусловлены, прежде всего, быстрым выведением препаратов из организма. Это сводит к минимуму побочные эффекты от препарата и уменьшает вероятность того, что интернализация агентов клеткой приведет к высвобождению ионов Gd3+. Также стоит отметить, что низкомолекулярные агенты в основном выводятся в неизменном виде, не подвергаясь окислению или конъюгации с белками плазмы. В связи с этим конъюгация с макромолекулами может привести к более выраженному токсическому действию. Длительная циркуляция в организме ведет не только к повышенному накоплению и улучшению контрастирующих свойств препаратов, но и к возможности неполного выведения препарата. Увеличение доступности препарата ведет к лучшему захвату клетками, а

следовательно лучшему перевариванию и потенциально к увеличению токсичных продуктов распада макромолекулряных контрастных агентов. Кроме того, подобные молекулы повышают активность иммунной системы, а следовательно повышают риск возникновения специфических антител, и как следствие анафилактического шока на повторное введение. В связи с этим стабильность вновь разрабатываемых препаратов является важным аспектом при изучении их эффективности и безопасности. Стоит помнить о

+3

возможном высвобождении ионов Gd из хелатного комплекса засчет реакции трансметаллирования с ионами других металлов (например, Zn +, Ca2+, Cu2+). Данные аспекты должны быть приняты во внимание при доклиническом исследовании разрабатываемых препаратов.

Таким образом, при разработке новых контрастных агентов стоит учитывать различные параметры. Стоит обратить не только на их эффективность: увеличение релаксивности, повышения специфичности связывания с патологическими очагами, но и оценить безопасность (токсичность, стабильность) потенциальных контрастных препаратов.

Глиофибриллярный кислый белок и коннексин 43 как мишени для доставки контрастных агентов

Высокая экспрессия нейроспецифичных белков при различных заболеваниях позволяет рассматривать моноклональные антитела к ним в качестве перспективных векторных молекул для транспорта диагностических и лекарственных препаратов. Так, одной из перспективных молекулярных мишеней для адресной доставки наносистем в мозг является глиофибриллярный кислый белок (GFAP) (Hol & Pekny 2015). Этот белок был впервые выделен из ткани мозга пациента с рассеянным склерозом -демиелинизирующим заболеванием, характеризующимся интенсивным астроглиозом (Eng & Ghirnikar 1994). GFAP является одним из белков промежуточных филаментов III типа и высокоспецифично экспрессируется в глиальных клетках (Рисунок 5). Его повышенная экспрессия ассоциируется с

рядом заболеваний, сопровождающихся поражением глиальной ткани, в том числе рассеянным склерозом (Smith & Eng 1987).

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Абакумова Татьяна Олеговна, 2016 год

Список литературы

1. Abakumova TO, Kuz'kina AA, Zharova MV, Pozdeeva DA, Gubskii IL, et al. 2015. Cuprizone Model as a Tool for Preclinical Studies of the Efficacy of Multiple Sclerosis Diagnosis and Therapy. Bulletin of experimental biology and medicine 159: 111-5

2. Aime S, Gianolio E, Uggeri F, Tagliapietra S, Barge A, Cravotto G. 2006. New paramagnetic supramolecular adducts for MRI applications based on non-covalent interactions between Gd(III)-complexes and beta- or gamma-cyclodextrin units anchored to chitosan. Journal of inorganic biochemistry 100: 931-8

3. Andersen IK, Szymkowiak A, Rasmussen CE, Hanson LG, Marstrand JR, et al. 2002. Perfusion quantification using Gaussian process deconvolution.

Magnetic resonance in medicine : official journal of the Society of Magnetic Resonance in Medicine / Society of Magnetic Resonance in Medicine 48: 351-61

4. Arnold LJ, Jr., Dagan A, Gutheil J, Kaplan NO. 1979. Antineoplastic activity of poly(L-lysine) with some ascites tumor cells. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 76: 3246-50

5. Baklaushev VP, Gurina OI, Yusubalieva GM, Dmitriev RI, Makarov AV, Chekhonin VP. 2009a. Isolation of extracellular recombinant fragment of rat connexin-43. Bulletin of experimental biology and medicine 148: 389-93

6. Baklaushev VP, Gurina OI, Yusubalieva GM, Grinenko NF, Cytrin EB, et al. 2009b. Immunofluorescent analysis of connexin-43 using monoclonal antibodies to its extracellular domain. Bulletin of experimental biology and medicine 148: 725-30

7. Baklaushev VP, Yusubalieva GM, Tsitrin EB, Gurina OI, Grinenko NP, et al. 2011. Visualization of Connexin 43-positive cells of glioma and the periglioma zone by means of intravenously injected monoclonal antibodies. Drug delivery 18: 331-7

8. Banci L BI, Luchinat C. . 1991. Nuclear and Electronic Relaxation.

9. Bandeira N, Pham V, Pevzner P, Arnott D, Lill JR. 2008. Automated de novo protein sequencing of monoclonal antibodies. Nature biotechnology 26: 1336-8

10.Bangert V, Mansfield P, Coupland RE. 1981. Whole-body tomographic imaging by NMR. The British journal of radiology 54: 152-4

11.Bates DC, Sin WC, Aftab Q, Naus CC. 2007. Connexin43 enhances glioma invasion by a mechanism involving the carboxy terminus. Glia 55: 1554-64

12.Bellin MF, Van Der Molen AJ. 2008. Extracellular gadolinium-based contrast media: an overview. European journal of radiology 66: 160-7

13.Benardais K, Kotsiari A, Skuljec J, Koutsoudaki PN, Gudi V, et al. 2013. Cuprizone [bis(cyclohexylidenehydrazide)] is selectively toxic for mature oligodendrocytes. Neurotoxicity research 24: 244-50

14.Benda P, Lightbody J, Sato G, Levine L, Sweet W. 1968. Differentiated rat glial cell strain in tissue culture. Science 161: 370-1

15.Bogdanov AA, Jr., Weissleder R, Frank HW, Bogdanova AV, Nossif N, et al. 1993. A new macromolecule as a contrast agent for MR angiography: preparation, properties, and animal studies. Radiology 187: 701-6

16.Brasch RC. 1991. Rationale and applications for macromolecular Gd-based contrast agents. Magnetic resonance in medicine : official journal of the Society of Magnetic Resonance in Medicine / Society of Magnetic Resonance in Medicine 22: 282-7; discussion 300-3

17.Burtea C, Laurent S, Vander Elst L, Muller RN. 2008. Contrast agents: magnetic resonance. Handbook of experimental pharmacology: 135-65

18.Caravan P. 2006. Strategies for increasing the sensitivity of gadolinium based MRI contrast agents. Chem Soc Rev 35: 512-23

19.Caravan P, Farrar CT, Frullano L, Uppal R. 2009. Influence of molecular parameters and increasing magnetic field strength on relaxivity of gadolinium- and manganese-based T1 contrast agents. Contrast media & molecular imaging 4: 89-100

20.Carr DH, Brown J, Bydder GM, Weinmann HJ, Speck U, et al. 1984. Intravenous chelated gadolinium as a contrast agent in NMR imaging of cerebral tumours. Lancet 1: 484-6

21.Chekhonin VP, Baklaushev VP, Yusubalieva GM, Belorusova AE, Gulyaev MV, et al. 2012. Targeted delivery of liposomal nanocontainers to the peritumoral zone of glioma by means of monoclonal antibodies against GFAP and the extracellular loop of Cx43. Nanomedicine : nanotechnology, biology, and medicine 8: 63-70

22.Chekhonin VP, Baklaushev VP, Yusubalieva GM, Pavlov KA, Ukhova OV, Gurina OI. 2007. Modeling and immunohistochemical analysis of C6 glioma in vivo. Bulletin of experimental biology and medicine 143: 501-9

23.Claussen C, Laniado M, Kazner E, Schorner W, Felix R. 1985a. Application of contrast agents in CT and MRI (NMR): their potential in imaging of brain tumors. Neuroradiology 27: 164-71

24.Claussen C, Laniado M, Schorner W, Niendorf HP, Weinmann HJ, et al. 1985b. Gadolinium-DTPA in MR imaging of glioblastomas and intracranial metastases. AJNR. American journal of neuroradiology 6: 669-74

25.D'Onofrio M, Gianolio E, Ceccon A, Arena F, Zanzoni S, et al. 2012. High relaxivity supramolecular adducts between human-liver fatty-acid-binding protein and amphiphilic Gd(III) complexes: structural basis for the design of intracellular targeting MRI probes. Chemistry 18: 9919-28

26.Djozan DJ, Farajzadeh MA. 1992. The use of fluorescamine (Fluram) in fluorimetric trace analysis of primary amines of pharmaceutical and biological interest. Journal of pharmaceutical and biomedical analysis 10: 1063-7

27.Doblas S, Saunders D, Kshirsagar P, Pye Q, Oblander J, et al. 2008. Phenyl-tert-butylnitrone induces tumor regression and decreases angiogenesis in a C6 rat glioma model. Free radical biology & medicine 44: 63-72

28.Eldredge HB, Spiller M, Chasse JM, Greenwood MT, Caravan P. 2006. Species dependence on plasma protein binding and relaxivity of the

gadolinium-based MRI contrast agent MS-325. Investigative radiology 41: 229-43

29.Eng LF, Ghirnikar RS. 1994. GFAP and astrogliosis. Brain Pathol 4: 229-37

30.Frullano L, Caravan P. 2011. Strategies for the preparation of bifunctional gadolinium(III) chelators. Current organic synthesis 8: 535-65

31.Frullano L, Zhu J, Miller RH, Wang Y. 2013. Synthesis and characterization of a novel gadolinium-based contrast agent for magnetic resonance imaging of myelination. Journal of medicinal chemistry 56: 1629-40

32.Gaumet M, Vargas A, Gurny R, Delie F. 2008. Nanoparticles for drug delivery: the need for precision in reporting particle size parameters. European journal of pharmaceutics and biopharmaceutics : official journal ofArbeitsgemeinschaft fur Pharmazeutische Verfahrenstechnik e.V 69: 1-9

33.Geraldes CF, Laurent S. 2009. Classification and basic properties of contrast agents for magnetic resonance imaging. Contrast media & molecular imaging 4: 1-23

34.Geurts JJ, Bo L, Roosendaal SD, Hazes T, Daniels R, et al. 2007. Extensive hippocampal demyelination in multiple sclerosis. Journal of neuropathology and experimental neurology 66: 819-27

35.Giesel FL, Mehndiratta A, Essig M. 2010. High-relaxivity contrast-enhanced magnetic resonance neuroimaging: a review. European radiology 20: 246174

36.Granato L, Laurent S, Vander Elst L, Djanashvili K, Peters JA, Muller RN. 2011. The Gd3+ complex of 1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7,10-tetraacetic acid mono(p-isothiocyanatoanilide) conjugated to inulin: a potential stable macromolecular contrast agent for MRI. Contrast media & molecular imaging 6: 482-91

37.Grobben B, De Deyn PP, Slegers H. 2002. Rat C6 glioma as experimental model system for the study of glioblastoma growth and invasion. Cell and tissue research 310: 257-70

38.Gudi V, Gingele S, Skripuletz T, Stangel M. 2014. Glial response during cuprizone-induced de- and remyelination in the CNS: lessons learned. Frontiers in cellular neuroscience 8: 73

39.Gupta H, Wilkinson RA, Bogdanov AA, Jr., Callahan RJ, Weissleder R. 1995. Inflammation: imaging with methoxy poly(ethylene glycol)-poly-L-lysine-DTPA, a long-circulating graft copolymer. Radiology 197: 665-9

40.H.M. S. 1985. Practical Flow Cytometry. .N.Y.: Alan Liss.

41.Hesselink JR, Healy ME, Press GA, Brahme FJ. 1988. Benefits of Gd-DTPA for MR imaging of intracranial abnormalities. Journal of computer assisted tomography 12: 266-74

42.Hesselink JR, Press GA. 1988. MR contrast enhancement of intracranial lesions with Gd-DTPA. Radiologic clinics of North America 26: 873-87

43.Hol EM, Pekny M. 2015. Glial fibrillary acidic protein (GFAP) and the astrocyte intermediate filament system in diseases of the central nervous system. Current opinion in cell biology 32C: 121-30

44.Huang CH, Tsourkas A. 2013. Gd-based macromolecules and nanoparticles as magnetic resonance contrast agents for molecular imaging. Current topics in medicinal chemistry 13: 411-21

45.Huang H, Yue T, Xu K, Golzarian J, Yu J, Huang J. 2015. Fabrication and evaluation of tumor-targeted positive MRI contrast agent based on ultrasmall MnO nanoparticles. Colloids and surfaces. B, Biointerfaces 131: 148-54

46.Huang R, Han L, Li J, Liu S, Shao K, et al. 2011. Chlorotoxin-modified macromolecular contrast agent for MRI tumor diagnosis. Biomaterials 32: 5177-86

47.Huang Y, Hu L, Zhang T, Zhong H, Zhou J, et al. 2013. Mn(3)[Co(CN)(6)](2)@SiO(2) core-shell nanocubes: novel bimodal contrast agents for MRI and optical imaging. Scientific reports 3: 2647

48.Jacobs KE, Behera D, Rosenberg J, Gold G, Moseley M, et al. 2012. Oral manganese as an MRI contrast agent for the detection of nociceptive activity. NMR in biomedicine 25: 563-9

49.Jones KH, Ford DV, Jones PA, John A, Middleton RM, et al. 2012. A large-scale study of anxiety and depression in people with Multiple Sclerosis: a survey via the web portal of the UK MS Register. PloS one 7: e41910

50.Jung JH, Choi Y, Jung J, Kim S, Lim HK, et al. 2015. Development of PET/MRI with insertable PET for simultaneous PET and MR imaging of human brain. Medical physics 42: 2354

51.Kjaer A, Loft A, Law I, Berthelsen AK, Borgwardt L, et al. 2013. PET/MRI in cancer patients: first experiences and vision from Copenhagen. MAGMA 26: 37-47

52.Knopp MV, von Tengg-Kobligk H, Floemer F, Schoenberg SO. 1999. Contrast agents for MRA: future directions. Journal of magnetic resonance imaging: JMRI 10: 314-6

53.Koenig SH BR. 1990. Field-cycling relaxometry of protein solutions and tissue: implication for MRI. Prog. Nucl. Magn.Reson. Spectr. 22: 487-567

54.Kondo A, Nakano T, Suzuki K. 1987. Blood-brain barrier permeability to horseradish peroxidase in twitcher and cuprizone-intoxicated mice. Brain research 425: 186-90

55.Kornguth S, Anderson M, Turski P, Sorenson J, Robins HI, et al. 1990. Glioblastoma multiforme: MR imaging at 1.5 and 9.4 T after injection of polylysine-DTPA-Gd in rats. AJNR. American journal of neuroradiology 11: 313-8

56.Koutsoudaki PN, Skripuletz T, Gudi V, Moharregh-Khiabani D, Hildebrandt H, et al. 2009. Demyelination of the hippocampus is prominent in the cuprizone model. Neuroscience letters 451: 83-8

57.Langer R. 1998. Drug delivery and targeting. Nature 392: 5-10

58.Lauterbur PC. 1973. Image Formation by Induced Local Interactions: Examples Employing Nuclear Magnetic Resonance. Nature 242: 190 - 91

59.Li K, Wen S, Larson AC, Shen M, Zhang Z, et al. 2013. Multifunctional dendrimer-based nanoparticles for in vivo MR/CT dual-modal molecular imaging of breast cancer. International journal of nanomedicine 8: 2589-600

60.Lim J, Turkbey B, Bernardo M, Bryant LH, Jr., Garzoni M, et al. 2012. Gadolinium MRI contrast agents based on triazine dendrimers: relaxivity and in vivo pharmacokinetics. Bioconjugate chemistry 23: 2291-9

61.Maeda H. 2001. The enhanced permeability and retention (EPR) effect in tumor vasculature: The key role of tumor-selective macromolecular drug targeting In Advances in Enzyme Regulation, Vol 41, ed. G Weber, pp. 189207

62.Mansfield P, Maudsley AA. 1977. Medical imaging by NMR. The British journal of radiology 50: 188-94

63.Miller DH, Grossman RI, Reingold SC, McFarland HF. 1998. The role of magnetic resonance techniques in understanding and managing multiple sclerosis. Brain : a journal of neurology 121 ( Pt 1): 3-24

64.Mitsumori LM, Bhargava P, Essig M, Maki JH. 2014. Magnetic resonance imaging using gadolinium-based contrast agents. Top Magn Reson Imaging 23: 51-69

65.Mohs AM, Lu ZR. 2007. Gadolinium(III)-based blood-pool contrast agents for magnetic resonance imaging: status and clinical potential. Expert opinion on drug delivery 4: 149-64

66.MSIF. 2013. Atlas of Multiple Sclerosis. p. 6

67.Neuwelt A, Sidhu N, Hu CA, Mlady G, Eberhardt SC, Sillerud LO. 2015. Iron-based superparamagnetic nanoparticle contrast agents for MRI of infection and inflammation. AJR. American journal of roentgenology 204: W302-13

68.Opsahl LR, Uzgiris EE, Vera DR. 1995. Tumor imaging with a macromolecular paramagnetic contrast agent: gadopentetate dimeglumine-polylysine. Academic radiology 2: 762-7

69.Oudkerk M, Sijens PE, Van Beek EJ, Kuijpers TJ. 1995. Safety and efficacy of dotarem (Gd-DOTA) versus magnevist (Gd-DTPA) in magnetic resonance imaging of the central nervous system. Investigative radiology 30: 75-8

70.Pacheco-Torres J, Calle D, Lizarbe B, Negri V, Ubide C, et al. 2011. Environmentally sensitive paramagnetic and diamagnetic contrast agents for nuclear magnetic resonance imaging and spectroscopy. Current topics in medicinal chemistry 11: 115-30

71.Papadopoulos D, Dukes S, Patel R, Nicholas R, Vora A, Reynolds R. 2009. Substantial archaeocortical atrophy and neuronal loss in multiple sclerosis. Brain Pathol 19: 238-53

72.Poloni G, Minagar A, Haacke EM, Zivadinov R. 2011. Recent developments in imaging of multiple sclerosis. The neurologist 17: 185-204

73.Qiu LH, Zhang JW, Li SP, Xie C, Yao ZW, Feng XY. 2014. Molecular imaging of angiogenesis to delineate the tumor margins in glioma rat model with endoglin-targeted paramagnetic liposomes using 3T MRI. Journal of magnetic resonance imaging: JMRI

74.Ransohoff RM. 2012. Animal models of multiple sclerosis: the good, the bad and the bottom line. Nature neuroscience 15: 1074-7

75.Rocca MA, Anzalone N, Falini A, Filippi M. 2013. Contribution of magnetic resonance imaging to the diagnosis and monitoring of multiple sclerosis. La Radiologia medica 118: 251-64

76.Rubin DL, Desser TS, Semelka R, Brown J, Nghiem HV, et al. 1999. A multicenter, randomized, double-blind study to evaluate the safety, tolerability, and efficacy of OptiMARK (gadoversetamide injection) compared with Magnevist (gadopentetate dimeglumine) in patients with liver pathology: results of a Phase III clinical trial. Journal of magnetic resonance imaging: JMRI 9: 240-50

77.Runge VM, Clanton JA, Price AC, Wehr CJ, Herzer WA, et al. 1985a. The use of Gd DTPA as a perfusion agent and marker of blood-brain barrier disruption. Magnetic resonance imaging 3: 43-55

78.Runge VM, Kaufman DM, Wood ML, Adelman LS, Jacobson S. 1989. Experimental trials with Gd(DO3A)-- a nonionic magnetic resonance contrast agent. International journal of radiation applications and instrumentation. Part B, Nuclear medicine and biology 16: 561-7

79.Runge VM, Schoerner W, Niendorf HP, Laniado M, Koehler D, et al. 1985b. Initial clinical evaluation of gadolinium DTPA for contrast-enhanced magnetic resonance imaging. Magnetic resonance imaging 3: 27-35

80.Saito R, Bringas JR, McKnight TR, Wendland MF, Mamot C, et al. 2004. Distribution of liposomes into brain and rat brain tumor models by convection-enhanced delivery monitored with magnetic resonance imaging. Cancer research 64: 2572-9 81.Sassoon I, Blanc V. 2013. Antibody-drug conjugate (ADC) clinical pipeline:

a review. Methods Mol Biol 1045: 1-27 82.Schuhmann-Giampieri G, Schmitt-Willich H, Frenzel T, Press WR, Weinmann HJ. 1991. In vivo and in vitro evaluation of Gd-DTPA-polylysine as a macromolecular contrast agent for magnetic resonance imaging. Investigative radiology 26: 969-74 83.Sicotte NL, Kern KC, Giesser BS, Arshanapalli A, Schultz A, et al. 2008. Regional hippocampal atrophy in multiple sclerosis. Brain : a journal of neurology 131: 1134-41 84.Singh R, Lillard JW, Jr. 2009. Nanoparticle-based targeted drug delivery.

Exp Mol Pathol 86: 215-23 85.Sipkins DA, Cheresh DA, Kazemi MR, Nevin LM, Bednarski MD, Li KC. 1998. Detection of tumor angiogenesis in vivo by alphaVbeta3-targeted magnetic resonance imaging. Nature medicine 4: 623-6

86.Smith ME, Eng LF. 1987. Glial fibrillary acidic protein in chronic relapsing experimental allergic encephalomyelitis in SJL/J mice. Journal of neuroscience research 18: 203-8

87.Solly F, Fish R, Simard B, Bolle N, Kruithof E, et al. 2008. Tissue-type plasminogen activator has antiangiogenic properties without effect on tumor growth in a rat C6 glioma model. Cancer gene therapy 15: 685-92

88.Storey P, Lim RP, Chandarana H, Rosenkrantz AB, Kim D, et al. 2012. MRI assessment of hepatic iron clearance rates after USPIO administration in healthy adults. Investigative radiology 47: 717-24

89.Suzuki K, Kikkawa Y. 1969. Status spongiosus of CNS and hepatic changes induced by cuprizone (biscyclohexanone oxalyldihydrazone). The American journal of pathology 54: 307-25

90.Sze G, Brant-Zawadzki M, Haughton VM, Maravilla KR, McNamara MT, et al. 1991. Multicenter study of gadodiamide injection as a contrast agent in MR imaging of the brain and spine. Radiology 181: 693-9

91.Tamura H, Yanagawa I, Hikichi T, Matsumoto K, Takahashi S, Sakamoto K. 1995. T1 measurements with clinical MR units. The Tohoku journal of experimental medicine 175: 249-67

92.Tatsumi M, Yamamoto S, Imaizumi M, Watabe T, Kanai Y, et al. 2012. Simultaneous PET/MR body imaging in rats: initial experiences with an integrated PET/MRI scanner. Annals of nuclear medicine

93.Torchilin VP. 2002. PEG-based micelles as carriers of contrast agents for different imaging modalities. Advanced drug delivery reviews 54: 235-52

94.W. SL. 1998. Brain Maps: Structure of the Rat Brain. Amsterdam: Elsvier Science Publishers B. V.

95.WAGONER MV, WORAH D. 1993. Gadodiamide Injection: First Human Experience with the Nonionic Magnetic Resonance Imaging Enhancement Agent. Investigative radiology 28: S44-S48

96.Weissleder R, Wang YM, Papisov M, Bogdanov A, Schaffer B, et al. 1993. Polymeric contrast agents for MR imaging of adrenal glands. Journal of magnetic resonance imaging: JMRI 3: 93-7

97.Wolburg H, Noell S, Fallier-Becker P, Mack AF, Wolburg-Buchholz K. 2012. The disturbed blood-brain barrier in human glioblastoma. Molecular aspects of medicine 33: 579-89

98.Yoshii Y, Komatsu Y, Yamada T, Hyodo A, Nose T, Kobayashi E. 1992. Malignancy and viability of intraparenchymal brain tumours: correlation between Gd-DTPA contrast MR images and proliferative potentials. Acta neurochirurgica 117: 187-94

99.Zhang H. 2004. Anti-ICAM-1 antibody-conjugated paramagnetic liposomes In Molecular Imaging and Contrast Agent Database (MICAD). Bethesda (MD)

100. Zhang J, Jones MV, McMahon MT, Mori S, Calabresi PA. 2012. In vivo and ex vivo diffusion tensor imaging of cuprizone-induced demyelination in the mouse corpus callosum. Magnetic resonance in medicine : official journal of the Society of Magnetic Resonance in Medicine / Society of Magnetic Resonance in Medicine 67: 750-9

101. Zhao S, Zhang X, Zhang J, Zou H, Liu Y, et al. 2008. Intravenous administration of arsenic trioxide encapsulated in liposomes inhibits the growth of C6 gliomas in rat brains. J Chemother 20: 253-62

102. Zhou Z, Lu ZR. 2012. Gadolinium-based contrast agents for magnetic resonance cancer imaging. Wiley Interdiscip Rev Nanomed Nanobiotechnol

103. М. Б. 1983. Концепция гематоэнцефалического барьера.

104. Петер РА. Магнитный резонанс в медицине.

105. Сорокина К.Н. ТАА, Толстикова Т.Г., Усов В.Ю. 2011. Современные подходы к созданию контрастных препаратов для магнитно-резонансной томографической диагностики. Бюллетень сибирской медицины № 6: с.79-86