基于纳米材料增强肿瘤治疗的策略的设计

来源 :武汉大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:nmhnhjcf
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
癌症是严重威胁人类生命的疾病之一。目前对于癌症的治疗以化疗、放疗和手术切除等为主,新兴治疗方式如PDT、PTT、免疫治疗、基因治疗和磁热治疗等虽然仍处于临床前研究,但许多研究表明这些治疗方式显示出了较好的治疗效果,具有值得期待的应用前景。而由于肿瘤具有复杂性、多样性和异质性等特性,导致目前的治疗方案的治疗效果并不理想。在临床应用和临床前研究中,已经发现单一的治疗方式不能完全清除肿瘤,因此对癌症的治疗主要集中于如何有效提高药物的治疗效果。为实现有效的治疗,研究人员针对肿瘤部位的特异性环境设计了不同的策略。目前,使用最普遍的方式为靶向肿瘤的策略。由于肿瘤环境血管生长异常,基于EPR的被动靶向很容易富集到肿瘤区域,并结合能够主动靶向到肿瘤部位过表达的受体蛋白的配体,能够有效减小毒副作用,增大抗肿瘤效果。而改变肿瘤微环境是另外一种有效提高治疗效果的策略,研究人员可以通过改变肿瘤细胞外基质密度增大药物在肿瘤部位的渗透、改变肿瘤血管状态控制营养供应、改变肿瘤部位的缺氧环境等增强肿瘤治疗。另外,由于长周期的治疗会导致肿瘤对治疗药物的耐受性,使单一药物的肿瘤治疗方法失效,通过联合多种药物或者治疗方式也是一种能够有效克服肿瘤耐药性而提高抗肿瘤疗效的策略。在第一章中,我们主要从以下几个方面对目前治疗肿瘤的策略进行了简单的综述:1)通过利用EPR与主动靶向方式增强肿瘤治疗;2)通过改变肿瘤微环境方式增强肿瘤治疗;3)通过多种药物或治疗方式联合的方式增强肿瘤治疗。在第二章中,我们设计了一种能够进行“靶向-治疗”相互循环放大从而增强肿瘤治疗的纳米载药体系(DOX@NP-T)。这一纳米药物体系可以通过靶向基本只在肿瘤细胞表面表达的GRP78从而精确靶向到肿瘤部位,进行治疗的过程中又可进一步促进靶点表达,从而放大后续靶向效果,形成一个“靶向治疗—靶点放大—治疗放大”的循环过程。DOX@NP-T由ROS可降解聚合物包裹DOX形成,并在其表面修饰上PEG和能靶向GRP78的配体多肽,使其具有血清稳定性和肿瘤靶向能力。在肿瘤的炎症环境下可以有效释放化疗药物实现治疗,体外细胞实验和体内抗肿瘤实验结果都表明DOX@NP-T能够诱导细胞表面GRP78上调,同时使细胞内吞更多的DOX@NP-T或者使DOX@NP-T对肿瘤的靶向增强,进一步放大DOX@NP-T的治疗效果。同时,其他药物如PTX、BTZ等也能导致GRP78上调,说明利用这种策略可以普适性地增强其他化疗药物的疗效。另外,由于靶点GRP78基本只在肿瘤细胞表面表达,这一体系的设计有望实现对肿瘤的精确靶向从而减小化疗药物的毒副作用,同时循环放大的过程能够提高靶向效率和治疗效果。通过利用“靶向-治疗”相互循环放大的治疗策略,有望能够解决由于传统靶向体系靶向能力不足而导致的脱靶问题和靶向效率低的问题。在第三章中,我们设计了一种透明质酸(HA)包裹的药物自组装纳米粒子(PR-CRT@HA),其中PR为用于治疗的光敏剂,CRT为DNA修复的抑制剂。PR和CRT可以通过亲疏水作用、静电作用和π-π作用自组装为带有正电的纳米粒子PR-CRT,再通过静电作用包裹上带负电的HA。由于HA的包裹,使PRCRT@HA能在血液中有效循环,并且能通过HA靶向到CD44过表达的肿瘤部位。被细胞内吞后,HA能被细胞内的透明质酸酶有效降解,实现电荷翻转,而带有正电的纳米粒子能通过胞转作用被递送到肿瘤内部,从而实现PR-CRT@HA在肿瘤部位的深层渗透。通过这一方式可以有效避免由于肿瘤内部的间质流体压力造成的对被动渗透的阻碍,从而实现有效的治疗。另外,CRT能够有效抑制DNA修复,从而避免由于DNA修复引起的对治疗的耐药性,进一步增大治疗效果。我们通过肿瘤球体模型验证了PR-CRT@HA能在细胞内透明质酸酶的作用下进行有效渗透,并且其渗透途径主要为胞转作用。同时体内抗肿瘤实验也表明PR-CRT@HA的治疗效果相对于单一的光动力学治疗或者不能进行渗透的纳米粒子的治疗具有极大的提高。在第四章,我们设计了一种“节氧器”型的纳米粒子PV-TS,用于改变细胞缺氧环境进行有效的光动力学治疗。PV-TS由生物相容性的聚(D,L-丙交酯-共-乙交酯)纳米囊泡组成,在囊泡的亲水内核中载入硝普纳(SNP),疏水壳层载入四苯基卟啉(TPP)。SNP能与细胞内的还原性物质如半胱氨酸或谷胱甘肽反应释放一氧化氮用于抑制细胞呼吸作用,从而节约细胞内的氧气以供光敏剂TPP进行有效的光动力学治疗。利用这种“节氧器”的设计,可以有效减缓细胞的呼吸作用,使肿瘤内氧气供给大于消耗而提升瘤内氧含量,改善肿瘤缺氧环境,从而增强光动力学治疗。与传统的瘤内原位产氧或额外供氧不同,这种“节氧器”的策略能有效避免由于原位产氧底物不足或额外供氧载氧量有限的缺陷,实现通过抑制细胞氧气消耗后有效改变肿瘤缺氧环境。利用将细胞内氧气的生化资源重新分配,这个“节氧器”的概念提供了一种解决由于缺氧导致肿瘤对治疗产生耐药的这一重大问题,这些治疗方式包括但不限于PDT。
其他文献
钢管混凝土(CFST)构件因其承载力高、变形性能好、施工方便等优势,在大跨、高层和重载结构中得到日益广泛的应用。在近半个世纪的应用过程中,钢管混凝土结构的加固问题,正日益成为迫切需要解决的问题。外套钢管夹层混凝土加固法可以大幅提升CFST构件的承载力和刚度。此外,外套钢管本身就可以作为夹层混凝土浇筑的模板,施工便捷。目前,关于外套钢管夹层混凝土加固CFST构件的研究还极其有限。本文在国家自然科学基
学位
因《幽灵路》而获得布克奖的英国女作家帕特·巴克(Pat Barker,1943-),是英国当代文坛最富洞察力、创造力及社会责任感的作家之一。巴克于20世纪90年代出版的《重生》《门中眼》和《幽灵路》被称为《重生》三部曲。三部曲将真实的历史人物与虚构人物结合起来,以1917年9月到1918年11月这一段烽火岁月为时间背景,以因罹患弹震症接受精神治疗的英国官兵及其心理医生为主线,集中反映了英国数十万年
学位
在20世纪末我国开始进入人口老龄化,人口老龄化发展不仅使得我国老年人口日益增多,而且由此引致的养老服务需求问题也日益突出。传统家庭养老功能随着社会经济发展产生了根本性的变化,如家庭小型化、空巢化趋势以及人口流动等因素影响使家庭养老功能正在逐步弱化;社会多元化养老模式取得了较快的发展,如居家养老服务逐步成为老年人养老服务的主要模式之一,但其在发展中依然存在利用率低、供给不足等较多问题,居家养老服务模
学位
<正>阿伦特认为:人只有在与他人分享这个世界、共同拥有这个世界,并在这个世界中积极行动,才能获得意义。中职院校“双肩挑”青年教师面临着岗位效能不够充分、自我效能感不强、时间分配冲突、职业生涯模糊、自主学习积极性不高等困境。通过在“行动”中科学设置“双肩挑”岗位、优化配置模式、创造良好人际关系环境和丰富闲暇时光等机制,提升“双肩挑”青年教师的获得感和幸福感,激发其工作积极性,提升中职院校的管理水平和
期刊
报纸
中国是一个历史悠久的国家,也是一个文化高度认同型国家,在上下五千年的文明史中,是文化认同的作用,形成了屹立于当今世界的中华民族多元一体格局。土司制度是元、明、清三朝实施的边疆少数民族治理制度,这一在历史存续了六百多年、在当时具有积极意义的民族制度,为促进中华民族的文化认同发挥了重要作用。目前,对土司制度的研究已有100多年的学术积累,各类成果很多,对文化认同的研究近年来也逐渐升温,但将土司制度和文
学位
泄洪建筑物在水利枢纽工程中占据尤为突出的重要地位,其不仅直接关系到水利枢纽工程投资预算和安全运行,更直接关系到下游两侧人民的生产生活安全。随着我国水利事业的迅猛发展以及对水资源开发保护意识的不断提高,当前对泄洪建筑物泄洪消能不断提出新的要求:在尽可能短的距离内消耗下泄水流所携带的能量、使之平稳地衔接下游天然河床尾水,尽可能减轻下游河床冲刷。对于水工建筑物泄洪消能问题,当前科研工作者主要通过不断增设
学位
近年来,由于受到全球气候变化及人类活动的影响,尤其是伴随着长江上游地区金沙江下游向家坝、溪洛渡等梯级水库的陆续建成,长江上游及三峡入库水沙变化出现了新的特点,其水沙变化特征及趋势受到了广泛的关注。本文以长江上游1956-2016年干支流主要测站水沙过程为研究对象,从突变性、周期性、复杂性、混沌性四个角度对三峡入库水沙变化特点进行了较为全面的研究。在此基础上,对于三峡入库沙量的骤减原因,本文从气候变
学位
崩岸是冲积河流演变中常见的一种自然现象。河岸崩塌产生的泥沙进入河道后,与河道床面泥沙掺混交互作用,对河床组成及床面形态特征产生重要影响,并进一步影响河道的演变过程,因此,对塌岸淤床交互作用的过程及机理展开研究不仅对河流开发利用工程实践有重要意义,而且有利于丰富河床演变学的基本内容。本文以三峡水库下游典型急弯河道——长江下荆江石首河段为背景,设计概化模型,通过开展定床试验,研究了初始地形及塌岸淤床交
学位
事件(event)是从西方语言学引进的一个概念,是当今语言学和计算语言学研究的热门课题。在事件研究众多的西方学者中,Zeno Vendler和Donald Davidson的成果特别值得关注,他们分别从语言学和计算语言学视角对事件做了具有深远影响的研究。中外学者对事件的研究,多属基于上述研究成果的研究,但由于研究的角度不同,阐述的观点各异,出现了定义混乱等问题。为看清事件的实质,本文将事件研究的角
学位