论文部分内容阅读
放射治疗仍旧是肿瘤治疗的主要方式之一,放疗增敏制剂是提高肿瘤放疗效果的主要方式。在有放疗增敏制剂存在的条件下,以较低的照射剂量治疗肿瘤即可以达到很好的肿瘤治疗的效果,在治疗过程中,降低放疗增敏剂对机体的毒副作用至关重要。本研究中,我们选择了生物相容性良好的金纳米粒子作为放疗增敏制剂,分别在金纳米粒子表面连接多肽A和经2,3-二甲基-马来酸酐(DA)修饰后的多肽B,得到金纳米粒子A(GNPs-A)和金纳米粒子B(GNPs-B)。多肽A和修饰后的多肽B在pH 7.4的条件下带负电荷,DA小分子和多肽B的连接具有酸敏感特性,在肿瘤微酸性环境下DA小分子掉落,多肽B发生电荷反转,表面带正电荷。GNPs-A和GNPs-B按1:1混合得到金纳米粒子聚集体系(GNPs system),GNPs-B在肿瘤内部发生电荷反转,进而与GNPs-A由于静电吸附作用发生聚集,GNPs system粒径增大,进一步增强其在肿瘤内部的聚集和滞留,减少其向正常组织的扩散和回流,从而在达到更好的治疗的效果的同时,降低对周围组织的毒副作用。体外表征结果中,液相色谱-质谱联用和核磁共振氢谱结果表明DA与多肽的连接有酸敏感特性。当pH从7.4转变为6.5时,GNPs system的粒径从32.6 nm增长至912.8 nm,透射电镜结果也显示金纳米粒子发生了明显的聚集,紫外吸收光谱显示其吸收峰由520 nm转移到了 600-900 nm。体外表征实验表明,GNPs system有酸敏感聚集特性。体外细胞实验结果中,透射电镜、电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)、流式细胞仪等细胞摄取实验显示,GNPs system可以增加在肿瘤细胞内的滞留。克隆形成实验结果显示,放疗增敏比(SER10)由1.16、1.17增长至1.73,说明其可以有效增强放疗效果。进一步实验证实,GNPs system可以在照射前使细胞处于对射线最敏感的G2/M期,而在照射后形成G1期阻滞,同时,其在照射后可以增加细胞的凋亡率。彗星实验和γ-H2AX免疫荧光实验结果表明,金纳米粒子聚集体系主要通过增强放疗导致的DNA损伤来增强其杀伤肿瘤的效果。将金纳米粒子聚集体系通过尾静脉注射入小鼠体内,并进行进一步治疗以检测其在移植瘤小鼠体内的抑瘤效果和生物安全性。透射电镜、ICP-AES等体内滞留实验表明,GNPs system相比较于GNPs-PEG2000来说,可以在肿瘤内发生聚集和滞留,同时有良好的光声成像和CT成像效果。体内抑瘤实验表明,GNPs system在4 Gy的照射下即可以达到GNPs-PEG2000在6 Gy照射下的治疗效果。肿瘤组织H&E染色和TUNEL凋亡染色结果显示,治疗组细胞凋亡数量明显升高。血液学分析和主要组织H&E染色结果显示,金纳米粒子聚集体系对其他组织没有明显的毒副作用。本研究中,我们设计了 pH敏感的金纳米粒子聚集体系用于肿瘤的放疗增敏的研究,研究结果表明,该聚集体系具有良好的pH响应性、显著的放疗增敏效果和成像效果,同时,其具有良好的生物相容性,为肿瘤的诊断和治疗提供了新的思路。