论文部分内容阅读
如今乳腺癌已经严重威胁女性的身心健康，并且在全球其发病率一直呈上升趋势，因此对乳腺癌的医治刻不容缓。尽管对乳腺癌的发生机制和治疗手段研究了几十年，但癌症病例依然日趋增加且死亡率仍在增长。因此，开发新型癌症治疗方法，达到安全高效的癌症治疗效果，是医学研究人员们殷切的期望。如今，化疗仍然是治疗癌症常用的方法，但因为化疗药物对正常器官的毒副作用限制了其进一步应用，又因为开发新型药物投资大、周期长，且风险大，所以目前很多研究侧重开发新型智能纳米药物递送系统。这些药物递送系统不仅可以增强疏水药物的溶解性，并且可以通过调节自身粒径及添加靶向基团增强药物的靶向性，减少对正常组织的副作用。此外，药物递送系统还可以增强药物的生物利用度，延长药物在体内循环时间等，从而通过这些优势来提高乳腺癌的治疗效果。
本课题设计的纳米载药系统从肿瘤微环境温度偏高、pH偏低的条件出发，以常用的壳聚糖（CS）为基底材料，利用可逆加成-断裂链转移聚合（RAFT）反应接枝温敏性材料PDEGMA，然后引入靶向基团透明质酸（HA），设计出一个多层次的纳米药物递送系统。第一层次是通过合适粒径大小实现被动靶向；第二层次是利用HA靶向肿瘤细胞表面的CD44蛋白实现主动靶向；第三层次是利用肿瘤微环境实现药物的响应性释放。本文首先合成纳米载药系统，在研究其释药特点，最后进行体外和体内的肿瘤治疗效果的评估。
（1）具有pH敏感的CS作为基底材料通过RAFT聚合反应接枝温敏材料PDEGMA，并且以HA为主动靶向配体，通过自组装将疏水药物紫杉醇（PTX）载入疏水的核心中得到HA-CS-g-PDEGMA-PTX纳米颗粒。采用核磁共振、红外光谱，证明成功制备出该聚合物；透射电镜和动态光散射仪对聚合物的形貌进行表征，该聚合物在水相中为分布均、大小均一的球型，水合动力学直径为180.0±17.4nm，非常适合静脉注射。通过高效液相色测得该纳米颗粒具有较高的载药率（13.6±1.3%），包封率（76.2±8.5%）。通过模拟体内微环境进行体外药物释放研究发现：在pH7.4、25℃条件下，PTX释放缓慢，而在pH5.0、40℃时，药物的释放速率大大加快且累积释放率最高，这些数据表明该载药纳米颗粒具有很好的肿瘤微环境响应性药物释放效果。
（2）体外MTT实验和细胞活死染色实验表明HA-CS-g-PDEG MA-PTX纳米颗粒对肿瘤细胞有很强的毒性，治疗效果远高于游离的PTX，令人欣喜的是HA-CS-g-PDEGMA-PTX纳米颗粒对正常细胞的毒性基本可以忽略不计。激光共聚焦扫描电子显微镜（CLSM）证明了该纳米颗粒具有很好的MDA-MB-231肿瘤细胞的靶向性能。此外，流式凋亡实验表明该载药纳米颗粒可以促进癌细胞的凋亡，从而达到理想的治疗效果。
（3）体内进行的一系列实验同样表明HA-CS-g-PDEGMA-PTX纳米颗粒能有效的治疗MDA-MB-231荷瘤小鼠，效果远远高于游离PTX且毒副作用小。HA-CS-g-PDEGMA-PTX纳米颗粒连续治疗60天后荷瘤小鼠仍有较高的存活率。组织病理学切片同样表明该纳米颗粒具有很好的治疗乳腺癌的能力且对正常组织损伤较小。综上所述，HA-CS-g-PDEGMA-PTX纳米颗粒是一个很有前途的潜在的纳米治疗平台，将有望在未来乳腺癌的治疗中得到应用。
本课题设计的纳米载药系统从肿瘤微环境温度偏高、pH偏低的条件出发，以常用的壳聚糖（CS）为基底材料，利用可逆加成-断裂链转移聚合（RAFT）反应接枝温敏性材料PDEGMA，然后引入靶向基团透明质酸（HA），设计出一个多层次的纳米药物递送系统。第一层次是通过合适粒径大小实现被动靶向；第二层次是利用HA靶向肿瘤细胞表面的CD44蛋白实现主动靶向；第三层次是利用肿瘤微环境实现药物的响应性释放。本文首先合成纳米载药系统，在研究其释药特点，最后进行体外和体内的肿瘤治疗效果的评估。
（1）具有pH敏感的CS作为基底材料通过RAFT聚合反应接枝温敏材料PDEGMA，并且以HA为主动靶向配体，通过自组装将疏水药物紫杉醇（PTX）载入疏水的核心中得到HA-CS-g-PDEGMA-PTX纳米颗粒。采用核磁共振、红外光谱，证明成功制备出该聚合物；透射电镜和动态光散射仪对聚合物的形貌进行表征，该聚合物在水相中为分布均、大小均一的球型，水合动力学直径为180.0±17.4nm，非常适合静脉注射。通过高效液相色测得该纳米颗粒具有较高的载药率（13.6±1.3%），包封率（76.2±8.5%）。通过模拟体内微环境进行体外药物释放研究发现：在pH7.4、25℃条件下，PTX释放缓慢，而在pH5.0、40℃时，药物的释放速率大大加快且累积释放率最高，这些数据表明该载药纳米颗粒具有很好的肿瘤微环境响应性药物释放效果。
（2）体外MTT实验和细胞活死染色实验表明HA-CS-g-PDEG MA-PTX纳米颗粒对肿瘤细胞有很强的毒性，治疗效果远高于游离的PTX，令人欣喜的是HA-CS-g-PDEGMA-PTX纳米颗粒对正常细胞的毒性基本可以忽略不计。激光共聚焦扫描电子显微镜（CLSM）证明了该纳米颗粒具有很好的MDA-MB-231肿瘤细胞的靶向性能。此外，流式凋亡实验表明该载药纳米颗粒可以促进癌细胞的凋亡，从而达到理想的治疗效果。
（3）体内进行的一系列实验同样表明HA-CS-g-PDEGMA-PTX纳米颗粒能有效的治疗MDA-MB-231荷瘤小鼠，效果远远高于游离PTX且毒副作用小。HA-CS-g-PDEGMA-PTX纳米颗粒连续治疗60天后荷瘤小鼠仍有较高的存活率。组织病理学切片同样表明该纳米颗粒具有很好的治疗乳腺癌的能力且对正常组织损伤较小。综上所述，HA-CS-g-PDEGMA-PTX纳米颗粒是一个很有前途的潜在的纳米治疗平台，将有望在未来乳腺癌的治疗中得到应用。