具有肿瘤靶向的刺激响应型聚合物胶束在癌症治疗中的研究

被引量 : 9次 | 上传用户:wenmin673594913
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
癌症已然成为严重威胁人类生命的一大杀手,化疗是目前治疗癌症的主要手段,然而化疗药物普遍存在着水溶性差、毒副作用大、生物利用度低等缺点。针对这些弊端,基于纳米载体的药物传递系统(DDS)的研究应运而生。其中,聚合物胶束作为一种最常见的DDS的形式,对难溶性化疗药物具有很好的的增溶作用,并且可实现药物的靶向传递及控制释放。本论文旨在构建同时具有肿瘤靶向性及刺激响应性的聚合物胶束,对其进行了性能表征、体内外肿瘤靶向及治疗评价。在论文第二章,我们通过开环聚合反应成功合成了温度敏感的Pluronic F127-聚D,L-丙交酯(F127-PLA,缩写为FP)共聚物。通过溶剂挥发法制备胶束,胶束的LC、EE、粒径、LCST、不透明温度和沉淀温度随着PLA链段的增长而增大或升高;胶束的CMC随着PLA链段的增长而减小。酸性和高温都能加快药物从胶束中的释放,然而只有LCST在37℃与40℃之间的FP100胶束具备体温下维持稳定,高温下快速释放药物的理想释药特性。因此,我们选择FP100胶束修饰叶酸用于细胞实验的研究,FA-FP100胶束具有与FP100胶束近乎一致的粒径、形貌、温敏转变性质及释药曲线。细胞吞噬实验表明FA-FP100胶束能选择性的的被FR过表达的HeLa细胞吞噬,而低表达FR的A549细胞吞噬FP100及FA-FP100胶束的量很少。活死细胞染色和Alamar blue法证实FP100与FA-FP100至白胶束具有良好子的细胞相容性,在浓度达到1000μg/mL的情况下3T3细胞与HeLa细胞仍然具有90%以上的存活率;40℃的高温显著增加了两种载药胶束对HeLa细胞的毒性。Annexin V-FITC/PI对经药物处理的细胞染色后,FACS分析细胞凋亡情况得知,载药胶束在40℃C比在37℃更多的诱导HeLa细胞凋亡。在论文第三章,我们将叶酸分子修饰在PEG-PCL的亲水端,DOX通过酸不稳定的腙键连接到疏水端,成功合成了一种具有叶酸靶向及pH敏感的键合药物FA-hyd。通过溶剂挥发法制得粒径在70 nm左右、呈球形分布的胶束。FA-hyd在pH 5.0腙键断裂,胶束粒径增大,药物释放速率加快,而在中性条件下能够保持稳定。溶血率、凝血时间、细胞毒性的数据证实FA-PECL空自胶束具有良好的生物相容性。细胞吞噬及细胞毒性结果显示,FA-hyd胶束能够特异性识别并杀死FR过表达的KB细胞。药物体内分布表明,FA-hyd胶束显著增加了药物在肿瘤部位的聚集并减少在正常组织的的浓度。药代动力学参数显示FA-hyd胶束的AUC是所有组中最大的,CL、Vd是所有组中最小的,τ1/2β也仅次于FA-cbm胶束,充分说明FA-hyd增加了药物在血液中的循环时间。给予建立有4T1肿瘤模型的Balb/c小鼠连续治疗后,FA-hyd胶束组肿瘤体积增长最慢,小鼠体重几乎没有变化,存活时间最长,表明这种叶酸靶向及pH敏感的键合药物胶束具有最佳的抗肿瘤效果及最高的安全性。治疗末期取出小鼠肿瘤,H&E染色显示FA-hyd胶束组的凋亡特征最为明显,进一步从组织学水平证实了其药效。在论文第四章,我们成功合成了叶酸靶向及pH/还原双敏感mPEG-PLA-ss-PEI/FA-DMMA(PELE/FA-DA),MS软件模拟了PEI与FA的反应过程,证实了FA更有可能修饰在PEI的末端伯胺上,因此更有利于暴露在胶束外壳以识别FR,模拟结果与实验表征高度吻合。PELE/FA-DA胶束有效阻止BSA吸附,因此在血液中具有很好的稳定性。PELE/FA-DA在pH 6.8酰胺键断裂,胶束粒径增大,表面电荷由负电荷反转为正电荷,中性条件下则稳定存在;在10mM GSH作用下二硫键发生断裂,PEI从胶束表面脱落,粒径增大,胶束发生解体。TEM图像显示,PELE/FA-DA胶束在pH 5.0及10 mM GSH作用下,胶束结构遭到破坏,迅速发生聚集。在酸性和还原性条件下DOX从胶束中的释放速率远远快于在中性或未加入还原剂的环境。PELE/FA-DA胶束在pH 6.8比在pH 7.4具有更高的细胞内在化率及细胞毒性。药物体内分布显示,PELE/FA-DA胶束显著增加了药物在肿瘤的聚集并减少在正常组织的浓度。药代动力学参数表明PELE/FA-DA胶束的AUC是所有组中最大的,CL, Vd是所有组中最小的,τ1/2β也是最长的,说明PELE/FA-DA胶束明显增加了药物在血液中的循环时间。给予建立有4T1肿瘤模型的Balb/c、鼠连续治疗后,PELE/FA-DA载药胶束组肿瘤体积增长最慢,小鼠体重略微增加,存活时间最长,表明这种叶酸靶向及pHH/还原双敏感的胶束具有最佳的抗肿瘤效果及最高的安全性。治疗末期取出小鼠肿瘤,同样也是PELE/FA-DA载药胶束组肿瘤抑制率最高,H&E染色和TUNEL染色显示该组的肿瘤细胞数量最少、凋亡特征最明显,凋亡率也最高,进一步从组织学水平证实了其药效。论文最后一章是在第四章的基础上,通过调节聚合物之间的比例,设计了能够实现细胞核靶向的聚合物胶束。同样以mPEG-PLA-ss-PEI-DMMA (PELESS-DA)作为材料骨架,与第四章不同之处在于mPEG与PLA的分子量及比例不同,我们筛选出mPEG5000-PLA4000这一嵌段共聚物,由此形成的胶束PELA具有可自由穿透核孔的尺寸。将mPEG5000-PLA4000进一步与PEI、DMMA反应合成pH/还原双敏感的聚合物PELEss-DA。通过溶剂挥发法制备胶束,粒径在40 nnl左右,LC和EE分别超过10%和70%。随着环境pH值降低,胶束zeta电位从负电荷反转为正电荷,粒径也逐渐增大;10 mM GSH作用下胶束粒径又逐渐减小,2小时后变得与PELA胶束一样大小。PELESS-DA经10 mM GSH作用后二硫键断裂,PEI壳层从胶束表面脱落。胶束在酸性条件下释放DOX速率相对在中性条件下较快。PELEss-DA胶束在pH 6.8比在pH 7.4能更快的被MCF-7细胞和MCF-7/ADR细胞摄取,并且能够携载DOX进入细胞核,此外载药胶束在酸性条件下细胞毒性更大。Annexin V-FITC/PI对经药物处理的细胞染色后,FACS分析细胞凋亡情况得知,PELEss-DA载药胶束在酸性条件下比其它各组更多的诱导MCF-7/ADR细胞凋亡。肿瘤冰冻组织切片的CLSM图像显示PELEss-DA载药胶束在MCF-7/ADR肿瘤的分布量远远大于其它各组,并且大部分定位于细胞核。给予建立有MCF-7/ADR肿瘤模型的Balb/c裸鼠连续治疗后,PELEss-DA载药胶束组肿瘤体积增长最慢,裸鼠体重略微增加,存活时间最长,说明这种核靶向及pH/还原双敏感的胶束具有最佳的抗肿瘤效果及最高的安全性。治疗末期取出裸鼠肿瘤,H&E染色和TUNEL染色显示该组的肿瘤细胞核皱缩、破碎,凋亡特征最明显,从组织学水平证实了其药效。Western blot从蛋白水平显示PELEss-DA载药胶束能够上调肿瘤促凋亡蛋白Caspase-3的表达并下调抗凋亡蛋白Bcl-2的表达,RT-PCR进一步从基因水平证实PELEss-DA载药胶束能够上调肿瘤Caspase-3基因的表达并下调Bcl-2基因的表达。
其他文献
文化是旅游的灵魂,旅游是文化发展的载体。在当前文化与旅游产业都上升为国家战略的时代背景下,如何推动文化与旅游的结合,实现文化与旅游产业的耦合与互动,是旅游理论研究面
针对各种过滤器存在的诸多问题,特别是在过滤高浊度溶液时效率很差的问题,采用多孔陶瓷膜作过滤元件,对过滤设备进行改造,取得了较好效果。
下关老城概念性城市设计基于对历史和现状的对比分析,运用城市设计的方法从文化、生态、空间等角度提出设计概念,通过高度、密度、界面、视廊的控制来实现城市空间形态的整合
近年来,剖宫产手术显著增多,剖宫产术式也有了明显改变,为适应手术,麻醉方法也有了相应的改变,既往常用的硬膜外麻醉已明显减少,用布比卡因腰麻相对增多。为探讨布比卡因腰麻
<正> 文化的灵魂是价值,文化成果的实物遗存的灵魂无疑同样是价值。那么,什么是文物价值、如何判断它的价值、以及文物能否实现其价值、怎样实现其价值等等问题,这是我们文博
期刊
<正>我们应用脐带血干细胞治疗1例失代偿期肝硬化合并肝源性糖尿病患者,取得了较好的疗效,现报道如下。病例摘要患者女性,54岁。因"间歇性乏力、纳差25年,伴腹胀2年,加重1月"
<正>以民营为主体的科技型中小企业是杭州市最具活力、最具潜力、最具成长性的创新群体,也是创新型经济的生力军。但受限于先天因素,科技型中小企业融资难问题和高风险性一直
本文主要介绍了一种新型的钢筋混凝土间隔件,通过工程试点研究该新型钢筋间隔件施工技术及其适用性,并对我国标准化间隔件进行展望。
文章介绍利用疲劳试验测取铜薄膜试件的矿N曲线,然后制备铜薄膜试件使损伤程度为0.5,最后对其进行激光强化处理。通过对比激光处理前后试件的剩余寿命,对于损伤程度为0.5的铜薄膜
在小学语文低段的教学中,识字写字教学无论对教师还是对学生都是个令人头疼的问题,长久以来一直处于高耗低效的教学状态。而且,这也是各类理论专家、一线教师的“拦路虎”。