本文選題：腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體 + 死亡受體　； 參考：《南京大學(xué)》2015年博士論文

【摘要】：隨著現(xiàn)代科學(xué)與醫(yī)學(xué)技術(shù)的高度發(fā)展,我們?cè)诜肿由飳W(xué)、化學(xué)療法、放射療法以及常規(guī)手術(shù)方面已經(jīng)取得了很大進(jìn)展,但癌癥仍是人類死亡發(fā)生的首要原因。癌癥的早期診斷與治療是提高癌癥患者生存率的關(guān)鍵,已成為全球生物技術(shù)研究和創(chuàng)新制藥的首要任務(wù)。傳統(tǒng)的診療技術(shù)通常因?yàn)樘禺愋韵嗷プ饔昧Φ拇嬖?可能在診斷過(guò)程中出現(xiàn)假陽(yáng)性或在癌癥給藥治療過(guò)程中產(chǎn)生毒副作用。自20世紀(jì)90年代核酸適配體概念提出來(lái),經(jīng)過(guò)近30年的研究,它已發(fā)展成為一類備受關(guān)注的新型識(shí)別分子,已成為一類可以用于癌癥精確診斷與有效治療的新型靶向配體。另一方面,納米材料由于其尺寸小,比表面積大,生物相容性好,獨(dú)特物理化學(xué)性質(zhì),易修飾等優(yōu)點(diǎn),被廣泛用于臨床診療,藥物分析,能源和環(huán)境等領(lǐng)域。本論文正是基于以上研究背景,圍繞如何將適配體功能化的納米材料應(yīng)用到癌癥的早期診斷和治療中,開(kāi)展了癌細(xì)胞光、電化學(xué)傳感診斷和光、熱、化療新技術(shù)用于癌癥的治療等方面的研究。主要包括以下幾方面的內(nèi)容：1、電化學(xué)傳感器用于白血病細(xì)胞的高選擇檢測(cè)及細(xì)胞表面死亡受體的定量檢測(cè)腫瘤對(duì)于腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體治療的不同敏感性主要是由于不同腫瘤細(xì)胞表面死亡受體(DR4/DR5)表達(dá)量不同。對(duì)白血病細(xì)胞表面DR4/DR5的定量檢測(cè)對(duì)于引導(dǎo)受體介導(dǎo)的白血病個(gè)性化治療至關(guān)重要。利用新型納米技術(shù)的眾多優(yōu)勢(shì),我們開(kāi)發(fā)了一種可以同時(shí)超靈敏檢測(cè)白血病細(xì)胞和定量檢測(cè)細(xì)胞表面DR4/DR5的新型電化學(xué)細(xì)胞傳感器,對(duì)白血病細(xì)胞的檢測(cè)限達(dá)到約40個(gè)細(xì)胞。電化學(xué)細(xì)胞傳感器包含集電子轉(zhuǎn)移和細(xì)胞捕獲功能于一體的電極傳感界面和可以同時(shí)特異性識(shí)別檢測(cè)細(xì)胞和進(jìn)行信號(hào)放大的多功能納米探針。這種高靈敏高選擇性的電化學(xué)細(xì)胞傳感方法還可以用來(lái)評(píng)估藥物對(duì)于活細(xì)胞表面DR4/DR5表達(dá)量的影響。以TRAIL抵抗的HL-60細(xì)胞核TRAIL敏感的Jurkat細(xì)胞為模型細(xì)胞,我們進(jìn)一步證實(shí)了不同白血病細(xì)胞的TRAIL治療敏感度與細(xì)胞表面DR4/DR5的表達(dá)量直接相關(guān)。這種多功能的細(xì)胞傳感平臺(tái)對(duì)于人白血病的早期診斷和白血病患者放療和化療后的藥物療效評(píng)估有著重要的臨床價(jià)值。2、無(wú)酶雜化納米電化學(xué)催化劑用于循環(huán)腫瘤細(xì)胞的超靈敏電化學(xué)傳感我們新發(fā)現(xiàn)在沒(méi)有過(guò)氧化氫(H202)的存在下,四氧化三鐵(Fe304)磁珠對(duì)小分子染料的電化學(xué)還原具有催化活性；并且其催化信號(hào)可以通過(guò)在其表面組裝金屬納米籠(nanocage)得到進(jìn)一步的放大。在經(jīng)過(guò)多圈電化學(xué)循環(huán)伏安掃描之后,Fe304磁珠的形貌、物理性質(zhì)和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,并且仍可保持很好的催化活性。相較于傳統(tǒng)的過(guò)氧化物酶／H202的酶催化體系,Fe3O4@nanocage的核殼納米粒子具有更強(qiáng)的電化學(xué)催化穩(wěn)定性。以乳腺癌細(xì)胞系為模型,我們將這一雜化納米催化粒子進(jìn)一步用于低豐度循環(huán)腫瘤細(xì)胞(CTC)的傳感,檢測(cè)限低至4-5個(gè)細(xì)胞,并具有良好的選擇性,為癌癥的早期診斷、治療以及愈后評(píng)估提供了幫助。3、利用多功能雜化納米探針實(shí)現(xiàn)多種急性白血病細(xì)胞的同時(shí)高靈敏檢測(cè)我們發(fā)展了一種可以同時(shí)進(jìn)行多細(xì)胞檢測(cè)以及急性髓系白血病與急性淋巴白血病細(xì)胞分型的電化學(xué)細(xì)胞傳感方法。該方法基于納米生物學(xué)技術(shù),具有靈敏度高,選擇性好以及重現(xiàn)性佳等優(yōu)點(diǎn)。該電化學(xué)細(xì)胞傳感器包括兩部分,一部分是雙適配體功能化的多層石墨稀-金納米電極界面的層層組裝,另一部分是集氧化還原電化學(xué)信號(hào)標(biāo)志物、辣根過(guò)氧化物酶以及能特異性識(shí)別細(xì)胞的核酸適配體功能化的電化學(xué)雜化納米探針。該雜化納米探針具備多功能化、細(xì)胞識(shí)別特異性、電化學(xué)信號(hào)放大以及能在多細(xì)胞傳感中產(chǎn)生可辨別的電學(xué)信號(hào)等優(yōu)點(diǎn)。而我們構(gòu)建的電極傳感界面由于其高度導(dǎo)電性不僅能極大地促進(jìn)界面的電子轉(zhuǎn)移速率而且具有很好的生物相容性以及對(duì)細(xì)胞的特異性識(shí)別以及粘附。最后將要檢測(cè)的細(xì)胞樣品夾在納米探針與電極界面之間,就構(gòu)成了三明治夾心型的電化學(xué)細(xì)胞傳感器。該傳感器能實(shí)現(xiàn)多種急性白血病的超靈敏檢測(cè),以HL-60與CEM細(xì)胞為模型,檢測(cè)限低達(dá)～350cells mL-1,線性范圍在5×102～1×107 cells mL-1之間,交叉反應(yīng)以及其它細(xì)胞的干擾反應(yīng)都極小。由此可見(jiàn),該電化學(xué)細(xì)胞傳感器作為一種新型診斷工具,對(duì)人急性白血病的早期診斷與分型有著重大的臨床應(yīng)用前景,并易于擴(kuò)展到其他癌細(xì)胞的多細(xì)胞傳感檢測(cè)中。4、功能化的金／量子點(diǎn)核-星結(jié)構(gòu)納米探針用于人血清中金屬基質(zhì)蛋白酶(MMP-2)的雙通道檢測(cè)利用納米金-量子點(diǎn)(Au-QDs)核-星納米探針的信號(hào)放大技術(shù)以及金屬基質(zhì)蛋白酶(MMP2)對(duì)肽段的特異性識(shí)別與酶解相結(jié)合,研制出一種雙通道檢測(cè)人血清中金屬基質(zhì)蛋白酶的傳感技術(shù)。首先通過(guò)單鏈DNA將多顆量子點(diǎn)納米顆粒連接到金納米粒子周圍,從而制備出核-星納米復(fù)合物,隨后通過(guò)與鏈親和素的碳二酰亞胺偶合反應(yīng)得到功能化的納米探針。然后將設(shè)計(jì)好的biotin標(biāo)記的含有PLGVR肽段的多肽組裝到聚二甲硅氧烷(PDMS)還原的金膜表面,該多肽被人血清中的MMP-2切割后,多肽末端的biotin分子從金膜表面脫落下來(lái)。隨后利用將組裝到金膜表面的量子點(diǎn)納米探針中的鎘離子溶出,我們可以同時(shí)利用電化學(xué)陽(yáng)極溶出伏安法(ASV)以及熒光法檢測(cè)出金膜表面剩余的biotin分子的比例。由于biotin分子的剩余量與血清中MMP-2的含量成反比,因此通過(guò)電化學(xué)與熒光檢測(cè)出的鎘離子信號(hào),可以間接反應(yīng)血清中MMP-2的含量。該方法可以達(dá)到目前為止最低的MMP-2檢測(cè)限(～10 fM)。此外,通過(guò)選擇不同的肽段序列,這種傳感器還可以用于其他蛋白酶的臨床檢測(cè)。5、適體功能化的pH、溫度和光敏的金納米籠腫瘤干細(xì)胞靶向探針的構(gòu)建與診療本工作研制了一種多刺激響應(yīng)的可控共聚物-磷脂雙分子層包裹大尺寸多孔金納米結(jié)構(gòu)用于腫瘤干細(xì)胞的靶向診療技術(shù)。我們創(chuàng)新性合成的多孔納米金結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)藥物的高效負(fù)載；而藥物的可控釋放主要通過(guò)pH和溫度敏感的共聚物-磷脂雙分子層以及多孔納米金的NIR光熱效應(yīng)實(shí)現(xiàn)�；铙w實(shí)驗(yàn)表明,藥載系統(tǒng)化療與光熱療的協(xié)同作用效果比單純的化療或光熱療更顯著,可以對(duì)腫瘤生長(zhǎng)起到完全抑制的作用。除此之外,本工作還首次利用方便快捷的電化學(xué)技術(shù)對(duì)以上藥載體系進(jìn)行了評(píng)估。該工作為新型多刺激響應(yīng)藥物的設(shè)計(jì)以及癌癥的高效、高選擇性化療與光熱療提供了新思路。
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【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R730;TB383.1

【參考文獻(xiàn)】

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1 Sergio Casciaro;;Theranostic applications:Non-ionizing cellular and molecular imaging through innovative nanosystems for early diagnosis and therapy[J];World Journal of Radiology;2011年10期

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本文編號(hào)：1768403