阿司匹林鉑的抗癌活性、機理以及口服輸送體系的研究
本文關鍵詞:阿司匹林鉑的抗癌活性、機理以及口服輸送體系的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:順鉑是臨床上使用最廣泛的化療藥物之一,目前用于多種實體瘤的治療,療效顯著。然而順鉑的毒副作用和耐藥性限制了它的臨床使用。四價鉑前藥是改善順鉑局限性的一個理想選擇。四價鉑類藥物化學性質穩(wěn)定,毒副作用也顯著小于相應的二價鉑藥物。進入細胞后,四價鉑被細胞內的還原性分子還原成二價鉑形式,恢復細胞毒性。另外,四價鉑含有兩個附加的軸向配體,為藥物設計提供了便利,可以用來改善藥物的代謝和活性,比如脂溶性,氧化還原性以及生物學活性等方面?诜o藥可以使藥物在較長的循環(huán)時間保持一個最佳的藥物濃度,因此可以降低系統(tǒng)的毒副作用,改善藥物的作用效果。另一方面,口服給藥的方便性和病人依從性,也使得人們在口服給藥和化療的選擇中,更傾向于前者。二價鉑類藥物由于化學活性比較高,容易引起嚴重的胃腸道副作用,通常不能用作口服。相反,四價鉑藥物具有低活性和低毒性的特點,為鉑類藥物的口服給藥提供了可能。但是,在口服給藥過程中,四價鉑在到達靶點部位前的還原將會降低它的口服生物學活性。使用納米載體輸送鉑類藥物將會解決這一問題。一般來說,納米載體能夠保護藥物分子不受胃腸道的代謝降解,改善它們的溶解性,促進可控的藥物釋放以及藥物的靶向性。因此,我們分別從設計新型四價鉑藥物和鉑類藥物的口服輸送體系兩部分展開工作。第一部分:我們將阿司匹林和順鉑鍵合在一起,得到新型四價鉑復合物阿司匹林鉑(asplatin)。我們研究了asplatin的細胞毒性、還原和活化、對細胞凋亡和周期分布的影響以及凋亡誘導機制、體內腫瘤抑制能力等。研究結果發(fā)現(xiàn),asplatin具有顯著高于順鉑的細胞毒性,并且能克服順鉑的耐藥性。在還原劑的作用下,asplatin被還原,釋放出順鉑和阿司匹林,并作用于靶點DNA。機制研究發(fā)現(xiàn),asplatin顯著下調抗凋亡基因BCL-2的表達,上調促凋亡基因BAK和BAX的表達,從而活化線粒體凋亡通路,引發(fā)細胞凋亡。體內的腫瘤抑制實驗顯示,asplatin具有比順鉑更好的抗腫瘤性能以及較低的系統(tǒng)毒性。因此通過配位結合抗炎癥分子阿司匹林,我們提供了一個增強鉑類藥物的細胞敏感性,降低其毒副作用的新方法,具有潛在的臨床使用價值。第二部分:我們制備了一種自組裝的脂質體輔助聚合物納米粒子用于口服輸送四價鉑藥物(SCANs)。Asplatin和膽固醇的結合賦予四價鉑前藥良好的疏水性,便于摻入到聚合物納米體系中。SCANs體現(xiàn)出良好的胃腸穩(wěn)定性,顯著增強了腸細胞Caco-2和癌細胞HepG2攝取鉑類藥物的能力。SCANs對于包括順鉑耐藥細胞在內的多種癌細胞,均具有顯著的細胞敏感性。體外的藥物釋放實驗以及體內的藥物代謝動力學分析顯示:SCANs具有良好的緩釋效果,口服生物學活性是asp latin的4.32倍。在HepG2腫瘤異體移植模型中,口服給藥的SCANs可以取得和靜脈給藥的順鉑類似的腫瘤抑制效果,而且與順鉑引起的嚴重的系統(tǒng)毒性不同,SCANs幾乎沒有表現(xiàn)出任何的毒副作用:沒有可見的腎毒性,小鼠的體重在整個治療過程中基本未受到影響。因此,SCANs在口服輸送四價鉑藥物用于癌癥治療方面具有很好的應用前景。
【關鍵詞】:順鉑 四價鉑前藥 腫瘤治療 口服給藥 納米顆粒
【學位授予單位】:中國科學技術大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:R96
【目錄】:
- 摘要5-7
- ABSTRACT7-13
- 第一章 緒論13-53
- 1.1 鉑類藥物在癌癥治療中的應用和面臨的問題13-23
- 1.1.1 順鉑的作用機理16-19
- 1.1.2 順鉑的耐藥性19-22
- 1.1.3 順鉑的毒副作用22-23
- 1.2 四價鉑前體藥物23-28
- 1.2.1 經典的四價鉑藥物24-25
- 1.2.2 具有光敏特性的四價鉑前藥25-26
- 1.2.3 具有生物活性的四價鉑前藥26-28
- 1.3 鉑類藥物的載體輸送28-36
- 1.3.1 鉑類藥物脂質體制劑的臨床現(xiàn)狀29-31
- 1.3.2 高分子-鉑鍵合藥31-32
- 1.3.3 聚合物膠束作為鉑的輸送載體32-33
- 1.3.4 碳納米管作為鉑的輸送載體33-34
- 1.3.5 納米顆粒作為鉑的輸送載體34-36
- 1.4 本課題的選題目的和主要內容36-38
- 參考文獻38-53
- 第二章 Asplatin,一個新型四價鉑類化合物的抗癌活性和機理研究53-87
- 2.1 引言53-55
- 2.2 實驗材料55-57
- 2.2.1 主要藥品及試劑55-56
- 2.2.2 細胞株56-57
- 2.2.3 實驗動物57
- 2.3 實驗方法57-63
- 2.3.1 Asplatin的合成57
- 2.3.2 細胞毒性檢測57-58
- 2.3.3 HPLC檢測asplatin的還原58
- 2.3.4 HPLC檢測asplatin與DNA的反應58
- 2.3.5 熒光檢測asplatin與DNA的反應58-59
- 2.3.6 細胞內鉑的積累和DNA鉑化程度檢測59
- 2.3.7 癌細胞凋亡和細胞周期分布檢測59
- 2.3.8 定量PCR檢測凋亡通路相關基因的表達59-60
- 2.3.9 Western blot檢測凋亡通路相關蛋白表達60
- 2.3.10 Western blot檢測細胞色素C的釋放60-61
- 2.3.11 流式細胞術半定量檢測線粒體膜電位變化61
- 2.3.12 激光共聚焦觀察線粒體膜電位變化61
- 2.3.13 荷瘤小鼠模型的建立61-62
- 2.3.14 腫瘤生長抑制實驗62
- 2.3.15 免疫組化62-63
- 2.4 結果與討論63-81
- 2.4.1 Asplatin的合成和鑒定63-65
- 2.4.2 Asplatin細胞毒性評價65-66
- 2.4.3 Aspaltin的體外還原活化以及與DNA的反應66-69
- 2.4.4 細胞內鉑的積累和DNA鉑化程度檢測69
- 2.4.5 細胞周期分布檢測69-70
- 2.4.6 細胞凋亡檢測70-71
- 2.4.7 凋亡通路分析71-76
- 2.4.8 Asplatin促進線粒體膜通透性的改變,誘導細胞色素C的釋放76-79
- 2.4.9 Asplatin腫瘤抑制效果79-81
- 2.5 本章小結81-83
- 參考文獻83-87
- 第三章 脂質體輔助聚合物納米粒子用于鉑類抗癌藥物的口服輸送87-109
- 3.1 引言87-88
- 3.2 實驗材料88-89
- 3.2.1 主要材料88
- 3.2.2 細胞株88-89
- 3.2.3 主要藥品及試劑89
- 3.3 實驗方法89-95
- 3.3.1 合成膽固醇-asplatin配合物89-90
- 3.3.2 SCANs的制備和表征90-91
- 3.3.3 SCANs胃腸環(huán)境及血清穩(wěn)定性檢測91
- 3.3.4 SCANs體外釋放91
- 3.3.5 SCANs的細胞內吞91-92
- 3.3.6 MTT檢測SCANs體外腫瘤細胞殺傷能力92-93
- 3.3.7 細胞凋亡及細胞周期分析93
- 3.3.8 藥代動力學評價93
- 3.3.9 荷瘤小鼠模型的建立93-94
- 3.3.10 腫瘤生長抑制實驗94-95
- 3.3.11 免疫組化95
- 3.4 結果與討論95-105
- 3.4.1 膽固醇-asplatin(cholesterol-asplatin)的合成和鑒定95-96
- 3.4.2 SCANs的制備和表征96
- 3.4.3 SCANs的穩(wěn)定性和體外釋放研究96-97
- 3.4.4 SCANs模擬胃腸吸收和腫瘤細胞攝取97-98
- 3.4.5 SCANs對腫瘤細胞具有良好的生長抑制作用98-99
- 3.4.6 SCANs對細胞凋亡和周期分布的作用99-100
- 3.4.7 SCANs藥代動力學評價100-102
- 3.4.8 SCANs體內抗腫瘤效果評價102-105
- 3.5 本章小結105-106
- 參考文獻106-109
- 附錄一 主要儀器設備109-110
- 附錄二 常規(guī)試劑110-112
- 附錄三 主要溶液配制112-115
- 附錄四 常規(guī)實驗方法115-121
- 致謝121-123
- 在讀期間發(fā)表的學術論文與取得的研究成果123-124
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