【摘要】：惡性腫瘤是威脅人類健康的頭號殺手,而腫瘤轉(zhuǎn)移是導致癌癥病人死亡的直接原因。癌癥治療面臨著兩大挑戰(zhàn),一是腫瘤細胞的轉(zhuǎn)移,二是化療藥物在腫瘤部位的富集。臨床上治療腫瘤的手段主要以手術(shù),放化療為主,而多數(shù)病人在發(fā)現(xiàn)癌癥時已經(jīng)處于晚期,可以手術(shù)的機率很低。常用的化療手段由于其特異性低,腫瘤部位藥物的富集量少,會導致嚴重的毒副作用。納米醫(yī)學作為一門新興學科,給癌癥治療帶來了新的希望。通過精準的納米藥物設(shè)計,在延長藥物血液半衰期的同時,實現(xiàn)化療藥物的定點可控釋放。通過高滲透長滯留(EPR)效應(yīng)增強藥物在腫瘤部位的富集,降低藥物的全身毒副作用。臨床上已經(jīng)有多種納米藥物被批準,如:Genexol?-PM,Abraxane?,Transdrug?,Doxil/Caelix?Dauno Xome?,Myocet?等,也有許多處于不同階段的臨床試驗中。但是,臨床試驗中,研究者沒有發(fā)現(xiàn)納米藥物的明顯EPR效應(yīng),也就是說,EPR效應(yīng)只在動物模型上明顯。因此,尋求新的增強藥物在腫瘤部位的富集方法顯得尤為重要。血小板是由骨髓巨核細胞脫落形成的無核細胞碎片,其主要生理功能是凝血和止血。而近期大量的臨床觀察及臨床前實驗都表明,血小板對腫瘤的發(fā)生發(fā)展及轉(zhuǎn)移具有重要的作用:1.可以通過分泌多種細胞因子,來促進腫瘤細胞增殖或者腫瘤血管新生;2.通過分泌TGF?促進腫瘤細胞發(fā)生內(nèi)皮間葉轉(zhuǎn)化,促使腫瘤細胞獲得侵襲表型,更容易發(fā)生轉(zhuǎn)移;3.在血液循環(huán)中,通過粘附腫瘤細胞,保護腫瘤逃避免疫細胞的攻擊及高速的血流沖擊;4.通過分泌趨化因子,誘導腫瘤細胞向靶器官的侵襲定位;5.通過分泌炎癥保護因子或者物理封閉作用,維持腫瘤血管完整性,保證腫瘤組織具有足夠的養(yǎng)分供給。綜上所述血小板對腫瘤進展的貢獻,抑制腫瘤相關(guān)血小板成為靶向治療腫瘤的新策略。大量的臨床證據(jù)表明,阿司匹林的長期使用,可以大大降低癌癥的發(fā)病風險。也有許多臨床前實驗結(jié)果表明,血小板抑制劑的使用,可以顯著降低腫瘤細胞的增殖和轉(zhuǎn)移。但血小板抑制劑的大量全身應(yīng)用,存在著一定的出血風險,這就限制了血小板抑制劑的臨床使用�；谝陨夏[瘤治療面臨的障礙,開發(fā)新的治療策略顯得尤為重要。但是無論是預(yù)防腫瘤轉(zhuǎn)移還是增加藥物在腫瘤組織的富集,新的治療策略必須保證安全性問題。我們首先設(shè)計了可以靶向腫瘤微環(huán)境的載帶血小板抑制劑的脂質(zhì)體納米顆粒CREKA-Lipo-T。CREKA-Lipo-T通過靶向腫瘤血管內(nèi)皮表面的纖連蛋白復合物,在腫瘤微環(huán)境中緩慢釋放血小板抑制劑替卡格雷,從而抑制血小板的功能,最后達到抑制腫瘤細胞轉(zhuǎn)移的目的。我們通過薄膜水化分散法制備載藥脂質(zhì)體納米顆粒。在體外細胞實驗中,我們研究了血小板誘導腫瘤細胞發(fā)生內(nèi)皮間葉轉(zhuǎn)化的過程,而CREKA-Lipo-T可以通過抑制血小板的功能,從而抑制腫瘤細胞發(fā)生內(nèi)皮間葉轉(zhuǎn)化。我們也對CREKA-Lipo-T抑制腫瘤細胞侵襲的能力進行了研究,發(fā)現(xiàn)血小板可以促進腫瘤細胞侵襲,而CREKA-Lipo-T可以顯著抑制這種作用。體內(nèi)抗轉(zhuǎn)移實驗結(jié)果表明,CREKA-Lipo-T可以顯著抑制4T1腫瘤模型的肺轉(zhuǎn)移,且沒有引起可見的肺部出血并發(fā)癥。而游離藥物組雖然也可以抑制腫瘤細胞的肺轉(zhuǎn)移,但是帶來了一定的肺部出血風險�？偨Y(jié)本課題,我們通過微環(huán)境靶向納米顆粒將血小板抑制劑定點輸運到腫瘤局部,實現(xiàn)抑制血小板功能進而抑制腫瘤細胞轉(zhuǎn)移的目的�；谘“逶诰S持腫瘤血管完整性的生理功能,我們接下來設(shè)計了一個同時載帶化療藥物阿霉素(Dox)和血小板敲除抗體R300的磷脂聚合物雜化納米載體,并且在外層磷脂層設(shè)計了腫瘤部位高表達的基質(zhì)金屬蛋白酶2(MMP2)響應(yīng)的功能。當納米顆粒進入腫瘤組織局部時,外層磷脂層被MMP2酶切,釋放血小板敲除抗體R300,敲除腫瘤局部維持血管完整性的血小板,從而實現(xiàn)增大腫瘤血管內(nèi)皮間隙的目的。同時釋放出帶正電荷的載藥內(nèi)核,可以高效的透過血管內(nèi)皮間隙,殺傷腫瘤細胞。我們首先通過兩步乳化法合成了載有疏水阿霉素的聚合物內(nèi)核,并對其載藥率進行測定和優(yōu)化。然后通過薄膜水化分散法合成摻雜有MMP2酶響應(yīng)性多肽的磷脂雙分子薄膜,并將其包裹到聚合物內(nèi)核上,合成環(huán)境響應(yīng)性磷脂聚合物雜化納米顆粒PLP-D-R。體外的酶響應(yīng)實驗證明,在MMP2酶的作用下,PLP-D-R可以有效釋放血小板敲除抗體及阿霉素,且釋放的抗體保持了高效促血小板聚集的功能。細胞活力實驗同樣也表明,PLP-D-R的細胞毒性具有MMP2酶依賴性,當加入MMP2酶抑制劑后,對腫瘤細胞的殺傷作用明顯降低。體內(nèi)藥物代謝和分布實驗表明,阿霉素和血小板敲除抗體的納米化可以顯著延長其半衰期。而無論是和沒有酶響應(yīng)功能的納米載體LP-D-R比,還是和沒有抗體R300的PLP-D比,PLP-D-R在腫瘤部位的富集量都大大提高。血小板的免疫組化結(jié)果表明,PLP-D-R可以敲除腫瘤局部的血小板,且對血液循環(huán)中的血小板數(shù)量影響不大。通過免疫組化,掃描電鏡,高分辨率透射電鏡實驗探討PLP-D-R增加納米顆粒瘤內(nèi)富集的機制,發(fā)現(xiàn)給藥后腫瘤血管內(nèi)皮之間的間隙增大,且有紅細胞滲透的現(xiàn)象,據(jù)此分析,血小板是通過維持血管內(nèi)皮之間的間隙發(fā)揮作用的。兩種腫瘤模型的體內(nèi)抗腫瘤實驗結(jié)果表明,PLP-D-R對腫瘤部位的MMP2的表達具有一定的依賴性,但兩者中都可以明顯提高納米藥物的抗腫瘤效果,同時又沒有發(fā)現(xiàn)明顯的出血并發(fā)癥�？偨Y(jié)本課題,我們通過微環(huán)境響應(yīng)的磷脂聚合物雜化納米載體,實現(xiàn)了血小板抗體的安全高效運輸,使其在腫瘤微環(huán)境中發(fā)揮作用,增加納米藥物在腫瘤部位的富集,為臨床應(yīng)用中納米藥物滲透滯留(EPR)效應(yīng)效率低的問題,提供了新的解決思路。
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腫瘤微環(huán)境腫瘤微環(huán)境是腫瘤發(fā)生和生長的內(nèi)在環(huán)境，主要由多種基質(zhì)細胞（腫瘤維細胞，腫瘤相關(guān)巨噬細胞，腫瘤相關(guān)血小板，中性粒細胞及各種免疫胞外基質(zhì)（膠原蛋白，層粘連蛋白，金屬基質(zhì)蛋白酶，整合素家族等）[1-2]。通過與腫瘤細胞相互作用，對腫瘤細胞的發(fā)生發(fā)展以及轉(zhuǎn)移發(fā)揮的作用（圖 1.1）[3-6]。一百多年前，Paget 提出腫瘤的 種子和土壤‖學說為：腫瘤細胞是 種子‖，要想能夠快速生長或發(fā)生遠端轉(zhuǎn)移，需要有合微環(huán)境或前轉(zhuǎn)移微環(huán)境。也就是說，腫瘤細胞要想生存或者轉(zhuǎn)移，離不環(huán)境中各種成分的協(xié)同作用。近幾年來，針對腫瘤微環(huán)境的各種治療手窮[9-10]，究其原因，主要是由于腫瘤細胞的異質(zhì)性，導致以腫瘤細胞為療策略遇到了很大的瓶頸，尤其是容易產(chǎn)生耐藥[11-15]。而近年來以腫瘤成分為靶點的治療策略響應(yīng)性好，不容易產(chǎn)生耐藥，備受研究者的青睞

介入治療，免疫治療，細胞治療等，但不同類型腫瘤的臨床表現(xiàn)這些手段的敏感性也不一樣，同時化療藥物會給患者帶來巨大的毒腫瘤治療帶來困難[22-25]。納米醫(yī)學的出現(xiàn)，給腫瘤治療帶來了新已經(jīng)有多種納米藥物獲批并取得了比傳統(tǒng)化療藥物更好的治療效更低[26-28]。納米藥物主要是通過被動靶向 （The enhanced permeabon: EPR 效應(yīng)）和主動靶向來實現(xiàn)在腫瘤部位的高效富集的（圖 1.2位的血管發(fā)育不完全，，血管內(nèi)皮細胞之間存在許多間隙，這就使得過腫瘤部位的時候，更容易被腫瘤組織所截留。而納米藥物的尺寸樣它就無法穿透正常的血管內(nèi)皮進入機體其他器官，大大降低了毒瘤靶向策略被稱作 被動靶向‖[33-35]。通過在納米藥物表面修飾腫瘤實現(xiàn)的靶向被稱作 主動靶向‖，已經(jīng)有相當多的臨床前研究表明，好的發(fā)揮抗腫瘤效果，且毒副作用進一步被降低[36-37]。
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：R943

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 Liangzhu Feng;Ziliang Dong;Danlei Tao;Yicheng Zhang;Zhuang Liu;;The acidic tumor microenvironment: a target for smart cancer nano-theranostics[J];National Science Review;2018年02期

2 Omar Elaskalani;Norbaini Binti Abdol Razak;Marco Falasca;Pat Metharom;;Epithelial-mesenchymal transition as a therapeutic target for overcoming chemoresistance in pancreatic cancer[J];World Journal of Gastrointestinal Oncology;2017年01期

本文編號：2620936