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研究目的: 脑胶质瘤是一种呈浸润性生长的恶性肿瘤,常规手术很难将其彻底切除.残存的肿瘤细胞是肿瘤复发的基础,而术中盲目扩大切除范围又会导致神经功能的缺失,损伤脑功能区,导致严重并发症(意识障碍、失明、偏瘫等).因此,术中能够精准判断肿瘤边界至关重要.肿瘤术前诊断一般通过MRI、CT等影像学方法确定病灶部位的位置和大小,基于立体图像上进行肿瘤引导切除.虽然CT和MRI成像可以显示肿瘤、坏死区域、水肿等病变位置,但成像模式过于单一,仍很难区分侵袭性的肿瘤和正常的大脑实质组织之间的界限.因此,术后一般会以化疗、放射疗进行辅助治疗.为了针对大多数化疗药物在肿瘤治疗中选择性差和滞留时间短的问题,脂质体作为抗肿瘤药物载体具有改变药物在组织中的分布、提高稳定性和降低药物毒性等特点."诊疗"模式,即构建和设计具备多功能的诊疗剂,集诊断与治疗于一体,一直是癌症诊断、治疗领域中的研究热点.近些年来,一系列的复合纳米材料被广泛用于肿瘤的诊断、治疗及药物运输,诸如磁性纳米粒、半导体量子点、介孔硅纳米粒等等.本文设计并构建一种携载量子点(QDs)、超顺磁性氧化铁纳米粒(SPIONs)、西仑吉肽(CGT)为一体的多功能纳米脂质体(QSC-Lip),并系统地探讨其在癌症诊断与治疗中的潜在能力.在外部磁场作用下,脂质体中包裹的SPIONs能够牵引脂质体有效地聚集在肿瘤特定部位,从而实现诊疗制剂在肿瘤部位的长效滞留.同时,为了克服血脑屏障的存在,阻碍许多对病灶区有治疗作用的药物如抗癌药、抗生素和肽类等进入,本文采用超声靶向爆破技术(UTMD技术)短暂的、可逆的开放血脑屏障(BBB),使得药物能够进入脑内,高浓度地聚集在病灶区,以显著提高诊疗效果. 研究方法: 1、利用薄膜分散法制备诊疗脂质体,通过粒径、Zeta电位和包封率、荧光稳定性、磁特性等表征的测定,制备出符合注射要求的诊疗制剂. 2、以pH7.4PBS为释放介质,通过HPLC、荧光分光光度计、原子吸收分光光度法测量不同时间点装载物的含量,考察不同制剂中装载物的累积释放量及释放时间,确定装载货物的释放形式. 3、通过细胞水平上C6细胞的摄取和细胞毒性实验,考察诊疗脂质体结合外部磁场作用的靶向递送能力(MT),成像效果以及抑瘤作用. 4、采用课题组成熟的脑胶质瘤建模方法建立C6/SD大鼠脑胶质瘤模型,通过MRI/NIR成像,实时示踪不同诊疗制剂应用于脑胶质瘤的成像效果,探讨双模式成像指导癌症手术切除的可行性. 5、以C6/SD大鼠脑胶质瘤为模型,将QSC-Lip为治疗药物,通过尾静脉注射载药量相同的不同制剂进行抗肿瘤治疗.通过考察肿瘤体积抑制率、大鼠生存时间以及HE染色变化等指标评价抗肿瘤效果;通过免疫组化法测定Caspase-3和TUNEL等肿瘤相关凋亡蛋白的含量,探索QSC-Lip的抗肿瘤机制. 研究结果: 1、本实验制备的诊疗脂质体平均粒径约为100nm,分散均匀,形态圆整,稳定性好.本实验制备的QSC-Lip带负电,其Zeta电位为-17.10±0.11mV,包封率达88.9%,均保留荧光特性与磁特性. 2、体外释放实验证明脂质体作为药物载体可以起到缓释作用,装载物的释放模式相一致,均为先是相对快速的初始释放,后为缓慢持续的释放模式. 3、细胞水平的细胞摄取实验,证明外加磁场的靶向作用(MT)能够促进C6细胞对QSC-Lip的摄取,实现肿瘤细胞的MRI/NIR成像,具备明显的肿瘤杀伤作用. 4、体内的示踪实验表明尾静脉注射不同制剂后,相较于溶液组与脂质体组,QSC-Lip+MT组在肿瘤部位具有更高浓度的诊疗试剂聚集,通过MRI/NIR双模式成像指导肿瘤手术完整切除. 6、体内实验证明,外部磁场作用下的QSC-Lip可以有效地提高CGT在肿瘤部位的浓度和滞留时间,对脑胶质瘤的生长有显著抑制作用. 结论: 本论文构建了一种多功能的诊疗体系,使用脂质体作为药物载体,同时包裹QDs、SPIONs、CGT于一体,在外加磁场下利用SPIONs引导诊疗脂质体递送至脑胶质瘤,通过双模式成像实时跟踪肿瘤的治疗进程,并引导脑胶质瘤的手术切除.通过体外实验表明,C6细胞对QSC-Lip的摄取是呈现时间依赖性的,并且外加磁场有助于C6细胞对脂质体的摄取,从而显示出更强的细胞毒性和更佳的成像效果.体内实验显示,QSC-Lip具备MRI/NIR双模式成像的能力,在外加磁场存在下,并可通过荧光成像指导脑胶质瘤手术切除.组织学分析可知QSC-Lip表现出强大的胶质瘤生长抑制作用.总之,复合诊疗脂质体实现了磁靶向引导的诊断/化疗协同进行的肿瘤治疗.