基于GSH敏感膠束對乳腺癌光動力療法—化療的基礎(chǔ)研究
發(fā)布時間:2020-01-28 07:06
【摘要】:癌癥已成為危害人類健康的重大疾病之一,其中乳腺癌是女性發(fā)病率最高的惡性腫瘤。乳腺癌傳統(tǒng)的治療方式主要是手術(shù)和放化療。手術(shù)切除創(chuàng)傷大,易復發(fā);熓侨碇委熥钣行У氖侄沃,但化療藥物對正常細胞呈現(xiàn)不同程度的損傷。阿霉素(DOX)是一種廣譜抗腫瘤化療藥物,其作用機制是通過插入DNA鏈中阻斷DNA合成。但DOX半衰期短,毒副作用大,易產(chǎn)生耐藥性,其臨床應用受到影響。光動力療法(PDT)是一種高效治療腫瘤的新型療法。其策略是通過特定波長的光源激發(fā)腫瘤部位的光敏劑,在體內(nèi)通過一系列光反應產(chǎn)生活性氧物種(ROS),進而和腫瘤細胞內(nèi)的大分子發(fā)生光化學和光生物反應,誘導腫瘤細胞凋亡或壞死。PDT具有療效明確、毒副作用低、無耐藥性、可重復治療等優(yōu)勢,美國FDA于1997年將其列入腫瘤治療的基本療法之一。但其激發(fā)光對組織穿透力弱,光敏劑水溶性差且在腫瘤部位蓄積量少,限制了PDT的臨床應用。為提高抗腫瘤療效,研究者們常將PDT與化療聯(lián)用,抑制術(shù)后腫瘤復發(fā)及轉(zhuǎn)移。PDT與化療具有不同的作用機制,且沒有交叉毒性。但光敏劑水溶性低,生理條件下易聚集,化療藥物毒副作用大,影響了PDT與化療的進一步應用。為增強光敏劑和化療藥物的靶向性,降低化療藥物毒性,多種納米遞藥系統(tǒng)已應用于癌癥治療。其中,刺激響應型HPMA聚合物材料具有良好的水溶性和生物相容性,可通過EPR效應被動蓄積到腫瘤部位,并在較短時間內(nèi)快速釋放藥物,已成為研究熱點。迄今為止,一些HPMA聚合物前藥研究已進入臨床試驗階段;诖,本文設(shè)計了一種GSH敏感的DOX前藥型聚合物。旨在改善DOX和光敏劑二氫卟吩e6(Ce6)的水溶性,同時通過EPR效應增加藥物在腫瘤部位的蓄積量,利用靶向膠束以及PDT聯(lián)合化療提高抗乳腺癌有效性。本文通過可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移(RAFT)聚合反應合成具有GSH敏感的兩親性嵌段聚合物pHPMA-SS-DOX。利用體積排阻色譜法(SEC)對聚合物進行表征,用紫外可見分光光度計(UV-Vis)測定化學鍵合DOX的載藥量。采用薄膜水化法制備DOX/Ce6共同載藥膠束(CLM),通過納米粒度及電位分析儀、透射電子顯微鏡(TEM)、熒光分光光度計(FL)、UV-Vis分別表征粒徑、聚合物分散指數(shù)(PDI)、電位、形態(tài)、臨界膠束濃度CMC、包封率、載藥量及在冷藏條件下的穩(wěn)定性。采用透析法考察CLM在不同釋放介質(zhì)中的體外釋藥行為。以9,10-二苯基蒽丙酸鈉(ADPA)作為單線態(tài)氧(1O2)捕捉劑,檢測CLM經(jīng)660 nm激光照射后的1O2產(chǎn)率。以GSH過度表達的4T1小鼠乳腺癌細胞為細胞模型,通過激光掃描共聚焦顯微鏡(CLSM)對細胞的攝取行為進行熒光成像,并用不同的內(nèi)吞抑制劑考察細胞對膠束的內(nèi)吞途徑。以2',7'-二氯熒光黃雙乙酸鹽(DCFH-DA)作為熒光探針,檢測光照后CLM對細胞內(nèi)ROS水平的影響。通過CCK-8檢測CLM對細胞的暗毒性及光毒性,并用流式細胞術(shù)定量檢測細胞凋亡率。建立4T1小鼠乳腺癌皮下模型,檢測不同時間點下CLM在體內(nèi)的分布,評價其腫瘤靶向性,并以腫瘤體積生長、抑瘤率和小鼠體重變化為指標,考察DOX前藥靶向膠束聯(lián)合PDT的抗乳腺癌有效性。通過對心臟和腫瘤組織的病理學檢查評價CLM對心臟的毒性及誘導腫瘤細胞壞死情況。結(jié)果顯示,GSH敏感的DOX前藥型聚合物被成功合成,DOX載藥量約為5%。聚合物在水溶液中自組裝形成膠束,CLM粒徑為122.0?8.0 nm,PDI為0.149?0.03,Zeta電位值為-7.54?0.87 mV,TEM觀察到的膠束呈分布均勻的球形。CMC為0.014 mg/mL。膠束對Ce6的包封率約為76.2?5.2%,載藥量約為4.82?0.4%,在4℃冷藏條件下一周內(nèi)具有良好的穩(wěn)定性。CLM的體外釋藥行為呈GSH敏感性,經(jīng)660 nm激光照射后具有良好的1O2產(chǎn)率。載藥膠束增強了4T1細胞對藥物的攝取,其主要以網(wǎng)格蛋白介導的內(nèi)吞途徑進入細胞。CLM進入細胞后,經(jīng)激光照射后可顯著提高細胞內(nèi)的ROS水平。CLM在未光照條件下的IC50值為60.0?g/m L,光照0 min和10 min(0.3 W/cm2)后,細胞存活率分別為81.1?10.7%和25.1?1.3%。流式細胞術(shù)的結(jié)果表明,CLM聯(lián)合PDT-化療誘導的細胞凋亡率(55.2?5.3%)顯著高于單獨化療的細胞凋亡率(23.1?2.1%)。4T1乳腺癌小鼠尾靜脈給藥后,體內(nèi)組織分布結(jié)果顯示,膠束促進了藥物在腫瘤部位的蓄積,延長了藥物的作用時間,給藥36 h后藥物蓄積最多。體內(nèi)抗腫瘤結(jié)果表明,基于CLM的PDT聯(lián)合化療可以明顯抑制腫瘤生長。病理學檢查結(jié)果顯示,CLM對心臟幾乎無毒性,且能最大程度誘導腫瘤細胞的壞死。綜上所述,本文成功合成了一種GSH敏感的DOX前藥型聚合物,在水溶液中以較低濃度自組裝形成膠束,可以提高難溶性藥物的溶解度。載藥膠束呈均勻分布的球形,粒徑較小,包封率高,體外釋藥對GSH敏感。聚合物納米膠束通過EPR效應增強了藥物在腫瘤部位的分布,PDT聯(lián)合化療抗乳腺癌在體內(nèi)外均展現(xiàn)了良好的有效性。該聚合物載藥膠束有望成為一種安全有效的抗乳腺癌的靶向給藥系統(tǒng)。
【學位授予單位】:西南大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:R914;R96
本文編號:2573929
【學位授予單位】:西南大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:R914;R96
【參考文獻】
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1 María Julia Lamberti;Natalia Belén Rumie Vittar;Viviana Alicia Rivarola;;Breast cancer as photodynamic therapy target: Enhanced therapeutic efficiency by overview of tumor complexity[J];World Journal of Clinical Oncology;2014年05期
2 陳利鋒,柯以銓,楊志林,王松青,徐如祥;光動力學療法與間質(zhì)內(nèi)化療聯(lián)合治療腦膠質(zhì)瘤的臨床研究[J];第一軍醫(yī)大學學報;2005年01期
,本文編號:2573929
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