论文部分内容阅读
目的:为了解决脑转移瘤化疗中存在的关键瓶颈血脑屏障,本论文设计并构建了一种基于上调和靶向脑微血管内皮细胞(Brain microvascular endothelial cells,BMECs)上低密度脂蛋白受体相关蛋白1(Low density lipoprotein receptor-related protein 1,LRP1)来有效克服血脑屏障的脑转移瘤靶向给药系统。该给药系统基于生物可降解的聚乳酸-羟基乙酸-聚赖氨酸纳米粒(Nanoparticles,NPs),内部包载可上调LRP1的功能分子辛伐他汀(Simvastatin,SIM)和化疗药物阿霉素(Doxorubicin,DOX),表面修饰可靶向LRP1的配体Angiopep-2,简称为S@A-NPs/DOX。本论文将在给药系统成功构建的基础上,研究S@A-NPs/DOX增强DOX脑内蓄积以及脑转移瘤靶向的效率和机制,并进一步评价S@A-NPs/DOX对脑转移瘤的治疗效果。方法:(1)超声乳化-溶剂挥发法制备S@A-NPs/DOX;利用动态光散射、透射电镜表征粒径、电位以及外观形态;研究药物释放行为。(2)在BMECs上,通过细胞摄取,定量考察游离SIM对A-NPs/DOX摄取的影响并确定S@A-NPs中SIM的载药量;免疫荧光考察SIM对体外BMECs上LRP1表达的影响。(3)正常小鼠,通过活体成像,以近红外荧光探针IR780作为指示剂,考察SIM对A-NPs/IR780脑内蓄积的影响;进一步考察S@A-NPs的自促进效应;通过免疫荧光考察S@A-NPs对脑微血管LRP1表达的影响。(4)在脑转移瘤细胞(Brain metastatic tumor cells,BMTCs)上,考察SIM对A-NPs/DOX摄取的影响;免疫荧光和western blotting考察SIM对BMTCs上LRP1表达的影响。(5)荷脑转移瘤裸鼠,通过脑组织切片,从微观角度考察不同预处理后,脑转移瘤区域DOX的分布,以研究SIM对A-NPs/DOX脑转移瘤靶向的影响;通过免疫荧光考察S@A-NPs对脑转移瘤上LRP1表达的影响;在荷脑转移瘤裸鼠上,考察S@A-NPs/DOX的药效学。结果:(1)理化性质表征结果表明,S@A-NPs/DOX的粒径和电位分别为104.0 士4.1 nm和-3.6±0.6 mV;SIM的包载并没有影响NPs的形态、粒径和表面电位;S@A-NPs/DOX中DOX的释放呈pH响应性,而SIM的释放呈非pH响应性。(2)游离SIM可促进A-NPs/DOX在BMECs上的摄取,该促进效应具有时间依赖性;S@A-v SIM载药量为8.6%时具有最佳的促细胞摄取效果;游离SIM和S@A-NPs均可上调BMECs上LRP1的表达。(3)正常小鼠静脉注射SIM可以提高NPs和A-NPs在脑内的蓄积;S@A-NPs的入脑效率具有自促进效应;S@A-NPs可显著提高血管上LRP1的表达。(4)游离SIM和S@A-NPs可促进A-NPs/DOX在BMTCs上的摄取,该促进效应具有时间依赖性;游离SIM和S@A-NPs/DOX均可上调BMTCs上LRP1的表达。(5)A-NPs/DOX在荷脑转移瘤裸鼠的正常脑和脑转移瘤区域的蓄积高于游离DOX和NPs/DOX;预给游离SIM可增强A-NPs/DOX在正常脑和脑转移瘤区域的蓄积;预给S@A-NPs主要增强A-NPs/DOX在脑转移瘤区域的蓄积;S@A-NPs和A-NPs/DOX联合给药,DOX与脑转移瘤的共定位程度显著高于单纯的游离DOX用药;S@A-NPs可显著上调脑转移瘤上LRP1的表达;S@A-NPs/DOX显著延长荷脑转移瘤裸鼠的生存期。结论:本文成功构建了基于SIM上调LRP1的脑转移瘤靶向给药系统S@A-NPs/DOX,并证明给药系统可通过上调LRP1来促进A-NPs渗透血脑屏障和靶向脑转移瘤,有望为脑转移瘤的治疗提高一种新手段,并为脑转移瘤靶向给药系统的设计与构建提供理论依据和实验基础。