【摘要】：目的:本課題擬構(gòu)建一種個性化的長效局部治療系統(tǒng),將光熱治療(PTT)和化療聯(lián)合用于治療多藥耐藥(MDR)的結(jié)直腸癌(CRC)。該系統(tǒng)旨在使藥物注射到腫瘤部位后,泊洛沙姆F127/F68形成的水凝膠(gel)由溶液狀態(tài)轉(zhuǎn)變成凝膠狀態(tài),形成一個三維結(jié)構(gòu)的藥物儲庫,光熱劑聚乙二醇(PEG)包裹的金納米棒(PEG-GNRs)和化療劑聚乙二醇1000維生素E琥珀酸酯(TPGS)包裹的紫杉醇(PTX)納米晶體(TPGS-PTX NC)被固定在該三維結(jié)構(gòu)中,在808 nm近紅外(NIR)激光的照射下,PEG-GNRs可以在短期內(nèi)快速地發(fā)揮局部光熱效應(yīng)殺死MDR CRC,并且避免周圍健康組織的損害,接著PTX從藥物儲庫中緩慢可持續(xù)地釋放防止腫瘤的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移,同時TPGS的釋放逆轉(zhuǎn)CRC的MDR。內(nèi)容:本論文完成了該遞藥體系(GNRs-TPGS-PTX NC-gel)的構(gòu)建和表征,并對該體系進(jìn)行了細(xì)胞水平和動物水平的研究,同時對該體系的生物安全性進(jìn)行了評價。方法:體系的制備:通過“種子介導(dǎo)生長法”合成十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)包裹的GNRs(CTAB-GNRs),為了減小GNRs的毒性,我們用mPEG-SH置換掉GNRs表面的CTAB。利用“納米晶體穩(wěn)定化方法”制備TPGS-PTX NC,最后運用“冷”方法制備得到GNRs-TPGS-PTX NC-gel。體系的表征:通過紫外-可見-近紅外(UV-Vis-NIR)光譜中最大吸收波長的變化情況和Zeta電位的翻轉(zhuǎn)驗證PEG-GNRs的形成,并考察其穩(wěn)定性;通過透射電子顯微鏡(TEM)考察CTAB-GNRs、PEG-GNRs、TPGS-PTX NC和GNRs-TPGS-PTX NC-gel的形貌特征;還考察了該凝膠體系的凝膠形成溫度(GFT)和膠凝時間(GT);利用流變儀考察了凝膠體系的流變學(xué)特性;考察該凝膠體系中PEG-GNRs的光熱轉(zhuǎn)化效應(yīng)、PTX的體外釋放情況以及該體系的體外溶蝕情況。體系在細(xì)胞水平的評價:通過細(xì)胞毒(MTT)實驗考察GNRs-TPGS-PTX NC-gel體系對耐藥的SW620 AD300細(xì)胞的殺傷情況,以及對該細(xì)胞的MDR逆轉(zhuǎn)情況。體系在動物水平的評價:以SW620 AD300荷瘤裸鼠為動物模型,通過藥效學(xué)實驗考察GNRs-TPGS-PTX NC-gel體系的抗腫瘤效果;通過小鼠體重變化和主要臟器(心臟、肝臟、脾臟、肺和腎臟)的HE染色進(jìn)行初步毒性評價。結(jié)果:1.體系的構(gòu)建和表征。CTAB-GNRs和PEG-GNRs的最大吸收波長分別為795 nm和802 nm,與CTAB-GNRs相比,PEG-GNRs的最大吸收波長發(fā)生了輕微的紅移;兩者在純水中的Zeta電位分別為29.2±4.2 mV和-14.6±0.9 mV;TEM圖像可見兩者都是棒狀的結(jié)構(gòu),并且可以看到PEG-GNRs的外面有一層薄膜,即是mPEG-SH高分子,以上結(jié)果證明PEG成功置換CTAB。Nano Measure軟件計算其平均長度和平均直徑分別是45±5 nm和12±2 nm,縱橫比(長/直徑)大約是4-5。穩(wěn)定性實驗表明在10%的血清中,PEG-GNRs具有較好的穩(wěn)定性。TEM圖像下TPGS-PTX NC也是棒狀的結(jié)構(gòu),其長大約是150-300 nm,寬大約是40 nm。流變學(xué)實驗得出Blank凝膠、F127-PTX NC-gel、TPGS-PTX NC-gel和GNRs-TPGS-PTX NC-gel的相轉(zhuǎn)變溫度大約分別為31.5 ~oC、29.0 ~oC、29.4 ~oC和27.6 ~o C;GNRs-TPGS-PTX NC-gel的GT大約是50 s,其他三組大約是70-80 s,該實驗結(jié)果與“試管倒置法”的結(jié)果幾乎一致。藥物釋放實驗表明PTX藥物可緩慢、可持續(xù)的釋放,沒有突釋效應(yīng)的發(fā)生,144 h的PTX累積釋放率達(dá)到40%左右,NIR激光的照射下PEG-GNRs具有良好的光熱轉(zhuǎn)換效應(yīng),但不會影響藥物的釋放。凝膠溶蝕實驗表明GNRs-TPGS-PTX NC-gel體系具有緩慢溶蝕的特性,使得藥物緩慢釋放。2.體系在細(xì)胞水平的評價。MTT實驗表明在給PTX藥物后孵育72 h,耐藥細(xì)胞SW620 AD300對游離PTX的耐藥倍數(shù)大約是107倍;在耐藥SW620AD300細(xì)胞中,與單獨游離PTX相比,體系GNRs-TPGS-PTX NC-gel的IC_(50)降低至約178倍。該結(jié)果表明GNRs與TPGS-PTX NC聯(lián)合給藥對耐藥細(xì)胞SW620 AD300產(chǎn)生了很強的協(xié)同細(xì)胞毒作用,并且可以逆轉(zhuǎn)耐藥細(xì)胞SW620AD300的耐藥特性。3.體系在動物水平的評價。小鼠體內(nèi)藥效學(xué)實驗可見,在NIR激光照射后,體系GNRs-TPGS-PTX NC-gel在開始時顯示與GNRs-gel相似的腫瘤體積抑制情況。然而,在14天后,用GNRs-gel處理的小鼠,其腫瘤體積迅速增加,而用GNRs-TPGS-PTX NC-gel處理的小鼠的腫瘤體積沒有太大變化,主要是由于TPGS-PTX NC長期化療的作用。另外,體系GNRs-TPGS-PTX NC-gel處理的小鼠在治療期間未顯示體重減輕和明顯的器官病變和損傷,表明該體系具有較低的全身副作用和良好的生物相容性。結(jié)論:總體而言,GNRs-TPGS-PTX NC-gel納米復(fù)合物可以作為有前景的抗MDR CRC的局部治療劑,一次給藥可實現(xiàn)長期腫瘤控制。PEG-GNRs和TPGS-PTX NC的劑量可以在使用前根據(jù)患者個體差異進(jìn)行劑量調(diào)整,從而使其成為個性化治療平臺。
【學(xué)位授予單位】：天津醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：R943;R735.35
【圖文】：

且避免周圍健康組織的損害，接著 PTX 從藥物儲庫中緩慢可持續(xù)地釋放防止腫瘤的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移，同時 TPGS 的釋放逆轉(zhuǎn) CRC 的 MDR（見圖 1）。本課題分別從體外和體內(nèi)對該體系進(jìn)行了考察。在體外表征上，通過紫外-可見-近紅外（UV-Vis-NIR）光譜中最大吸收波長的變化情況和 Zeta 電位的翻轉(zhuǎn)證明 PEG-GNRs 的形成，并驗證其穩(wěn)定性；通過透射電子顯微鏡（Transmissionelectron microscopy，TEM）考察 CTAB-GNRs、PEG-GNRs、TPGS-PTX NC 和GNRs-TPGS-PTX NC-gel 的形貌特征；利用流變儀考察了該凝膠體系的凝膠形成溫度（Gel formation temperature, GFT）、膠凝時間（Gelation time, GT）和流變學(xué)特性；還考察了該凝膠體系中 PEG-GNRs 的光熱轉(zhuǎn)化效應(yīng)、PTX 的體外釋放情況以及該系統(tǒng)的體外溶蝕情況；在細(xì)胞水平上，通過細(xì)胞毒（MTT）實驗考察了游離 PTX 對 SW620 細(xì)胞和 SW620AD300 細(xì)胞的敏感性、GNRs-TPGS-PTXNC-gel 體系在 SW620 AD300 細(xì)胞上和游離 PTX 相比的殺傷情況，以及是否可以逆轉(zhuǎn) SW620AD300 細(xì)胞的 MDR；在動物水平上，利用 SW620AD300 裸鼠模型考察 GNRs-TPGS-PTX NC-gel 體系的藥效學(xué)以及初步毒性，從而對該體系的抗腫瘤效應(yīng)和毒性進(jìn)行初步評價。

圖 1.1 PEG-GNRs 的體外表征：（a）CTAB-GNRs 和 PEG-GNRs 的紫外吸收光譜（b）CTAB-GNRs 和 PEG-GNRs 的 Zeta 電位圖 1.2 GNRs 的電鏡圖：（a）CTAB-GNRs（b）PEG-GNRs1.3.2 PEG-GNRs 的穩(wěn)定性為了更近一步的證明 PEG-GNRs 的穩(wěn)定性，我們將 CTAB-GNRs 和PEG-GNRs 都放入 10%的用 PBS 稀釋的 FBS 的溶液和 PBS 溶液。靜置一周后

天津醫(yī)科大學(xué)碩士學(xué)位論文直徑，可以得出 CTAB-GNRs 和 PEG-GNRs 的平均長度是基本相同的，平徑也是基本相同的，大概分別是 45 5 nm 和 12 2 nm，縱橫比（長/直徑約是 4-5。圖 1.1 PEG-GNRs 的體外表征：（a）CTAB-GNRs 和 PEG-GNRs 的紫外吸收譜（b）CTAB-GNRs 和 PEG-GNRs 的 Zeta 電位

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本文編號：2790915