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胶质母细胞瘤(GBM)是中枢神经系统原发性肿瘤的一种,恶性程度被世界卫生组织(WHO)评定为Ⅳ级,患者自诊断后1年生存率为47%,总的中位生存期仅为12-14个月。化疗是目前临床上常用治疗手段,但化疗药物穿透血脑屏障的效率较低,且常常会引发较大的毒副作用。最近,纳米药物因为能极大地降低毒副作用,提高疗效,被广泛地开发用来治疗GBM。本论文第一章介绍了 GBM的研究现状和临床治疗手段,着重概述了用于GBM治疗的各种纳米载体系统的设计和构建。小分子抑制剂具有明确的靶点,优越的安全性和肿瘤选择性,被广泛地用于多种肿瘤的安全高效治疗。但与大部分化药一样,它们的血脑屏障穿透效率较低,药物利用率不高,难以直接用于GBM的治疗。论文第二章,我们设计制备了载脂蛋白E衍生肽修饰的靶向不对称聚碳酸酯囊泡(ApoE-CP)用来高效装载小分子抑制剂Rigosertib(RGS),从而实现对原位GBM的安全和靶向高效治疗。ApoE-CP是用聚乙二醇-聚(三亚甲基碳酸酯-二硫戊环三亚甲基碳酸酯)-精胺(PEG-P(TMC-DTC)-spermine)和端ApoE聚乙二醇-聚(三亚甲基碳酸酯-二硫戊环三亚甲基碳酸酯)(ApoE-PEG-P(TMC-DTC))先经自组装形成聚合物囊泡,再通过五元环二硫键的自交联得到。囊泡内腔含有带正电的精胺,能通过静电作用稳定地包载带负电的RGS,载药效率在50%以上。包载RGS的ApoE-CP(ApoE-CP-RGS)的粒径约为60 nm,并具有还原响应性。在模拟细胞内的还原条件下(10 mM谷胱甘肽),ApoE-CP-RGS在24 h内能够释放80%的RGS。相比于非主动靶向的CP-RGS,ApoE-CP-RGS能更高效地穿过单层的血管内皮细胞构建的体外BBB模型(5.3倍),能更显著地将U-87 MG胶质母细胞瘤细胞的分裂周期阻滞在G2/M期(61.2%vs 30.5%),能更有效地诱导U-87 MG细胞的凋亡,表现出更强的抗肿瘤细胞增殖的能力(IC50:2.8 vs 9.8μg/mL)以及能更显著地下调p-AKT蛋白的表达量。荷原位U-87 MG-luc裸鼠的治疗结果表明,ApoE-CP-RGS对GBM具有有效抑制作用,能显著延长荷瘤小鼠生存时间至43天,且对小鼠正常器官基本无毒副作用。因此,该新型多功能聚合物囊泡小分子抑制剂具有特异性高、疗效好和安全性高等特点,有望成为一种新型、高效和安全的GBM纳米药物。小分子抑制剂甲基色氨酸(1-methyl-tryptophan,1-MT)能够有效地抑制吲哚胺2,3-双加氧酶(Indoleamine 2,3-dioxygenase,IDO),从而解除机体的免疫抑制效果,激活免疫T细胞,杀死肿瘤。因此被广泛地用来治疗肺癌、胰腺癌和GBM等多种肿瘤。但单独使用1-MT通常无法达到满意的治疗效果。论文第三章,我们联用1-MT小分子抑制剂和蛋白纳米药物来实现对原位GBM的协同高效治疗。蛋白纳米药物是用第二章构建的ApoE-CP聚合物囊泡高效包载皂草毒素(saporin,SAP)制备得到。包载SAP的ApoE-CP(ApoE-CP-SAP)具有较小的粒径(约60 nm);在高倍稀释和10%FBS条件下都很稳定,24 h以内粒径基本不变。相反,ApoE-CP-SAP在还原敏感条件下(10 mM GSH)能够快速响应,在24 h内能释放约80%的SAP。圆二色谱测试表明释放的蛋白质具有与自由蛋白质相同的二级结构。相对于非主动靶向的CP-SAP,ApoE-CP-SAP内吞进入鼠源胶质母细胞瘤C6-luc细胞量有3.8倍的提升,且表现出较高的细胞毒性,其IC50值低至37.7 nM,这远远低于非主动靶向的CP-SAP(>100 nM)。因此,该纳米蛋白药物有望与小分子抑制剂联合使用,从而实现对原位GBM的协同高效治疗。第四章,我们总结了本论文的研究内容,同时展望了下一步可继续完善和拓展的工作。