背景:全球范圍內,前列腺癌在惡性腫瘤發(fā)病率中排在第4位,是男性中第2常見的惡性腫瘤。在歐美等西方國家,前列腺癌是男性中最常見的惡性腫瘤。據美國癌癥協會估計,美國2017年前列腺癌占男性新發(fā)惡性腫瘤的19%,而癌癥相關死亡人數占男性癌癥死亡人數的8%。同時,我國前列腺癌在過去的10多年里發(fā)病率呈現明顯的上升趨勢。由于一方面隨著前列腺癌的進展,可以轉移到肝、肺、骨及淋巴結等,另一方面,部分前列腺癌患者就診時就已經是前列腺癌晚期,因此這些患者的首選治療就是去勢治療。但是一般經過24個月左右的去勢治療后,往往會進展為轉移性去勢抵抗性前列腺癌(mCRPC),其生存期一般少于19個月,同時出現的骨轉移嚴重影響生活質量。目前化療可以改善mCRPC患者的生活質量及延長生存期,但是由于目前臨床上應用的小分子抗腫瘤藥存在諸多問題,如體內有效血藥濃度時間短、代謝快,藥物靶向性差、利用率低、毒副作用大,易產生耐藥性、需增加藥物劑量等,這些問題嚴重限制了臨床化療的應用。近些年來,多種高分子納米載體,如膠束、囊泡和鍵合藥等的出現有望在提升藥物抑制腫瘤增生能力的同時減低組織毒副作用并且逆轉耐藥性。其中,高分子鍵合藥具備良好的生物相容性、可控的降解與釋放、結構表面易修飾以及在水中可發(fā)生自組裝形成親水在外、疏水在內的“核-殼”結構等特點。其憑借上述特點在“逃逸”網狀內皮系統(tǒng)的攝取與腎小球濾過排出的同時,借助于實體腫瘤組織的增強滲透與滯留(EPR)效應實現針對腫瘤組織的被動靶向,從而降低化療藥對正常器官組織的毒副作用并提高療效,目前被視為化療藥物的理想載體之一。本實驗通過醛基化的羥乙基淀粉(HES-CHO)和阿霉素(DOX)及黃體生成素釋放激素(LHRH)類似物多肽發(fā)生反應,成功合成鍵合藥,并從材料制備與表征、體外細胞及體內動物實驗等多方面證實其在前列腺癌化療方面的優(yōu)勢。材料和方法:⑴pH敏感的非靶向羥乙基淀粉-阿霉素(HES-DOX)及靶向羥乙基淀粉-阿霉素/LHRH(HES-DOX/LHRH)鍵合藥的合成是通過HES-CHO的醛基和阿霉素及LHRH類似物多肽的氨基發(fā)生肟點擊反應制得。然后應用紫外可見光光譜儀(UV-1800)測量及計算藥物鍵合量(DBC)和藥物鍵合率(DBE)。之后通過核磁共振氫譜(~1H NMR)、傅里葉轉換紅外光譜(FT-IR)、膠束濃度測定(CMC)、動態(tài)激光光散射(DLS)、透射式電子顯微鏡(TEM)、X射線光電子能譜(XPS)及體外藥物釋放實驗等一系列檢測對上述鍵合藥及其在水中自組裝所形成的膠束進行表征,同時了解藥物的體外釋放行為。⑵通過聚焦激光掃描顯微鏡(CLSM)、流式細胞儀(FCM)及MTT比色法等檢測評價鼠前列腺癌(RM-1)細胞對鍵合藥膠束的攝取及其在細胞內阿霉素的釋放行為,同時明確其細胞毒性。⑶通過高效液相色譜(HPLC)方法檢測藥物在經尾靜脈注射入Wistar大鼠后的藥物代謝動力學。選取體重在18.0~20.0g的6周齡雄性C57BL/6小鼠于右前肢腋窩處,皮下注射RM-1細胞,建立腫瘤動物模型。應用活體成像系統(tǒng)觀察動物模型在注射藥物后,解剖所得的主要臟器及腫瘤組織的阿霉素分布情況。同時,應用藥物治療,每4天一次,共3次。PBS作為陰性對照。在整個治療周期內實時測量腫瘤體積和小鼠的體重。治療結束后,解剖主要臟器、淋巴結、胸骨及腫瘤組織,進一步行組織病理學及免疫組織化學分析,了解腫瘤及轉移灶的壞死及凋亡情況,以及藥物對組織器官的損傷情況。結果:⑴非靶向HES-DOX及靶向HES-DOX/LHRH鍵合藥通過HES-CHO的醛基和阿霉素及LHRH類似物多肽的氨基發(fā)生肟點擊反應很方便制得,并充分驗證了其化學結構。HES-DOX的DBC和DBE分別為6.03和79.7wt.%,而HES-DOX/LHRH的DBC和DBE分別為4.92和81.5wt.%。HES-DOX及HES-DOX/LHRH鍵合藥可以在水溶液中通過自主裝形成膠束,其臨界膠束濃度分別為8.5和11.0μg/mL,并且在生理條件下可以穩(wěn)定存在。通過TEM及DLS檢測,形成的膠束是半徑為~55nm的球形結構。體外阿霉素釋放實驗等表明鍵合藥具備良好的緩釋,并且隨著pH的降低釋放逐漸加快。⑵CLSM及FCM結果表明鍵合藥膠束可以很好的被腫瘤細胞攝取及在細胞內持續(xù)釋放阿霉素,并且隨著時間的延長,釋放的量逐漸增加。同時,在培養(yǎng)24小時后,靶向的HES-DOX/LHRH膠束在細胞內釋放的阿霉素明顯超過了游離DOX·HCl。細胞毒性分析表明,藥物的細胞抑制作用是呈時間和濃度依賴性的,隨著延長時間和加大劑量,鍵合藥膠束的抑制作用逐漸接近游離DOX·HCl。⑶藥物代謝動力學檢測表明鍵合藥膠束組明顯延長了阿霉素的血液循環(huán)時間,延緩了血漿對阿霉素的清除。體內組織分布表明了鍵合藥膠束更多的蓄積于腫瘤部位,明顯增加了藥物的靶向性。腫瘤體積、組織病理學及免疫組織化學分析顯示鍵合藥膠束,尤其是HES-DOX/LHRH膠束,具有更強的抑制腫瘤生長及抗轉移能力。在體內安全性評估方面,通過對小鼠體重變化、器官指數及重要臟器組織病理分析的觀察,發(fā)現鍵合藥膠束明顯減低了阿霉素的器官組織毒副作用。結論:本研究中,所合成的兩種鍵合藥均能夠達到對阿霉素的高鍵合率,其自組裝的膠束半徑非常適合其通過EPR效應蓄積于腫瘤部位。鍵合藥在全面增強小分子化療藥的抗腫瘤及抗轉移療效的同時,極大的改善了藥物的體內安全性,尤其以靶向的HES-DOX/LHRH鍵合藥優(yōu)勢最突出。總之,該靶向鍵合藥的合成有望極大的提高臨床轉移性前列腺癌的治療水平。
【學位單位】：吉林大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：R737.25
【部分圖文】：

涂薔厶鞘怯?D-葡糖胺和 N-乙�；�-D-葡糖胺通過 β-1,4 糖苷鍵隨機鏈接在線型聚合物上所構成[76]（如圖1.1 所示）。兩種聚合物的差異體現在脫乙�；某潭群头肿恿可�，甲殼素的脫乙�；潭燃s為 10%，分子量為 1～2.5×106Da；殼聚糖的脫乙酰化程度超過 50%，分子量為 5×104～2×106Da。甲殼素脫乙酰化后明顯改善了其溶解度，脫乙酰甲殼素能在 1%鹽酸或 1%乙酸中溶解 1%則稱為殼聚糖。脫乙酰程度和分子量明顯影響著殼聚糖的性能，同時殼聚糖的溶解度隨著脫乙酰程度的增高和分子量的減少而增大[77]。殼聚糖具有良好的生物相容性和生物降解性，降解主要通過溶菌酶和細菌酶的酶促反應降解[78]。殼聚糖本身是陽離子多糖，具有止血的功能[79]

明質酸具有高度的親水性，可以控制和調解組織間于來源的不同，透明質酸的分子量也不同，范圍從 1本結構，因此被認為是具有極好生物相容性的天然的不同作用取決于其分子量，如存在于疏松結締組是維持細胞的完整性和細胞外基質的水含量；而低則用于引導受體介導的細胞內信號傳導[85]。的透明質酸介導的細胞受體包括 CD44 受體（一種細體（RHAMM）[87]、HA 內吞受體（HARE）[88]和淋[89]。其中，CD44 主要參與細胞增殖、細胞遷移及血管信號轉導；LYVE-1 主要參與透明質酸的降解以維經淋巴系統(tǒng)吸收和降解，降解后的碎片進入血液系化碳和尿素排除體外（如圖 1.3 所示）。由于透明性，其在生物醫(yī)學方面，尤其是在藥物運輸載體中

圖 1.3 透明質酸在體內的代謝途徑[83]。Fig. 1.3 Metabolic pathways of hyaluronic acid in the body.肝素（Heparin）是具有最高負電荷密度的硫酸化糖胺聚糖，其在所有糖胺聚糖中化學結構最復雜，其化學結構中最常見的雙糖是 2-O-硫酸化杜糖醛酸和 6-O-硫酸化 N-硫酸化葡萄糖胺[90, 91]（如圖 1.4 所示）。肝素是一種抗凝劑，具有抗凝血的特性，主要通過與抗凝血酶Ⅲ結合起作用，并且高劑量的肝素可以阻止凝血酶的形成，但是會增加患者出血和其他副反應的風險[92,93]。由于本身具有高密度的負電荷，肝素可以通過靜電作用結合帶正電荷的蛋白、多肽以及作為載體運輸生長因子、藥物等。
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本文編號：2880263