【摘 要】
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药物筛选可在研究早期迅速排除不合适的先导化合物,减少不必要的时间和成本,从而在临床试验前识别和优化先导化合物以期获得候选药物。因此,如何建立一个可准确地复制病理生理行为并对先导化合物做出反应的疾病模型至关重要。传统的抗肿瘤药物筛选模型主要包括患者来源的癌细胞（patient derived cancer cells,PDC）和患者来源的异种移植物（patient derived xenograft
【基金项目】
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国家自然基金地区项目（81860327）； 江西省“5511”科技创新人才（20165BCB18002）； 江西省重点研发计划（20171ACG70007）；
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药物筛选可在研究早期迅速排除不合适的先导化合物,减少不必要的时间和成本,从而在临床试验前识别和优化先导化合物以期获得候选药物。因此,如何建立一个可准确地复制病理生理行为并对先导化合物做出反应的疾病模型至关重要。传统的抗肿瘤药物筛选模型主要包括患者来源的癌细胞（patient derived cancer cells,PDC）和患者来源的异种移植物（patient derived xenografts,PDX）。前者在细胞类型、空间结构和微环境方面缺乏多样性,很难模拟体内的真实环境。后者则存在来源个体性的问题,不能充分代表每个癌症患者的独特特征。此外,动物模型中血管的可视性以及实验动物繁殖速度和伦理问题一直存在。最近兴起的3D细胞球在形态特征、微环境、体积生长动力学和营养分布、氧浓度、细胞增殖和耐药性方面类似于体内肿瘤的变化,更具有仿真性,因而引起了广泛的关注。胰腺癌是一种高度恶性且极具致命性的癌症,吉西他滨和氟尿嘧啶等是胰腺癌的一线化疗药。然而,胰腺癌的癌变结构被致密的基质屏障所保护,阻碍了化疗药物的渗透。如何穿透基质,将药物靶向输送到肿瘤部位的难题亟需解决。在本文中,将胰腺癌一线药物氟尿嘧啶（5-Fluorouracil,FU）与能够靶向肿瘤细胞表面核仁素蛋白的核酸适配体AS1411偶联,形成核仁素适配体-氟尿嘧啶偶合物（FU-AS1411）,以提高其穿透基质并靶向输送到胰腺癌的能力;同时,以HUVECs、Gel MA水凝胶和成纤维细胞为基质,构建了一种基于胰腺癌微环境的3D细胞球模型,并在2D模型、3D细胞球模型以及基于肿瘤微环境的3D细胞球模型中系统的考察所得偶合物9FU-AS1411对肿瘤细胞的选择性及抗肿瘤活性。主要内容和结果如下:1.构建3D细胞球模型以及基于肿瘤微环境的3D细胞球模型。（1）通过琼脂糖模具制备的细胞球大小均一（200μm）,外形圆润,球体透亮。Miapaca-2和HSFs共培养构建胰腺癌3D细胞球模型,外部被成纤维细胞包裹,胰腺癌细胞集中分布在球体内部,些许弥散在球体周围。培养7天后,细胞球活性＞90%。（2）通过HUVECs、HSFs与Gel MA水凝胶光照交联,迅速形成较为成熟稳定的微血管网络,且七天后血管网的活性仍然在80%以上。（3）基于（1）（2）共同构建肿瘤血管微环境,形成基于肿瘤微环境的3D细胞球模型。2.9FU-AS1411在2D模型、3D细胞球模型以及基于肿瘤微环境的3D细胞球的模型中的肿瘤选择性和抗肿瘤活性研究。（1）FAM-9FU-AS1411在2D模型、3D细胞球模型以及基于肿瘤微环境的3D细胞球模型中均对肿瘤细胞具有很好的选择性,和HUVECs以及HSFs构成的肿瘤微环境结合率极低。（2）小鼠皮下成瘤并给药后,FAM-9FU-AS1411能够在肿瘤部位高度聚集,心脏、脾、肺中没有聚集,肝脏和肾脏中少量聚集。（3）FU和9FU-AS1411处理胰腺癌和正常细胞3D细胞球72h后,与FU相比,同剂量下9FU-AS1411对胰腺癌作用效果强,对正常细胞毒性弱。对于2D状态下的胰腺癌细胞,FU的IC50值是9FU-AS1411的5～10倍。（4）与FU相比,2D、3D下胰腺癌Miapaca-2,BXPC-3经9FU-AS1411作用后的细胞凋亡率高20%～50%,Panc-1具有同样的趋势,但没有显著性差异;经9FU-AS1411作用后,2D细胞的凋亡率比3D细胞球高10%～30%;9FU-AS1411能够显著性的阻滞细胞于G1期,而FU阻滞细胞于S期。（5）9FU-AS1411处理细胞球后Ki-67的表达低于FU。综上所述,本文制备的基于肿瘤微环境的3D细胞球模型可被用于药物筛选;设计的核仁素适配体-氟尿嘧啶偶合物9FU-AS1411在2D模型、3D细胞球模型以及基于肿瘤微环境的3D细胞球模型中对肿瘤细胞均具有很好的选择性以及抗肿瘤活性。本文的研究将为临床前抗胰腺癌药物的筛选提供实验数据和理论依据。
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