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研究背景肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是世界上最常见的消化系统恶性肿瘤,是发病率居第6位,死亡率居于恶性肿瘤第3位的恶性肿瘤。大多数HCC患者确诊时已是中晚期,无法进行肝移植、外科手术切除、局部经皮肿瘤消融等根治性治疗。目前索拉非尼(Sorafenib,SRF)、仑伐替尼、多纳替尼、阿替利珠单抗联合贝伐珠单抗是晚期HCC患者一线标准治疗,但仍存在肿瘤反应低、毒副作用较大、生存时间延长不理想。纳米医学近年来飞速发展,纳米载体是纳米医学的重要领域之一,纳米载体不仅在降低药物毒副作用,提高治疗效果方面存在巨大的优势,同时还具备生物相容性好、影像示踪、控制释放药物等多种功能,纳米载体本身也可具备抗肿瘤功能。本课题组制备了一种可控制释放SRF,同时具备光热治疗(Photothermal therapy PTT)、化学动力学疗法(Chemodynamic therapy,CDT)协同治疗的纳米载体。目的:制备以介孔CuFe2O4为核装载药物SRF,外层由两亲温敏聚合物PEA81组成的多功能纳米载体SRF@CuFe2O4@PEA81 NPs;研究该纳米载体的药物输送效率、分布特点、抗肿瘤效果以及对HCC的影像成像能力。材料和方法:1.制备 SRF@CuFe2O4@PEA81 NPs 并对其表征。合成介孔CuFe2O4,将其作为负载SRF的载体,用X射线衍射仪技术(X-ray diffraction,XRD)验证介孔CuFe2O4的晶相与内部结构,用比表面积测试(Brunauer Emmett Teller,BET)与紫外分光光度计(UV-vis spectra)评估介孔CuFe2O4的孔径、比表面积、载药量(drug loading,DL)与包封率(entrapment efficiency,EE),测试介孔CuFe2O4的光热效应;制备温敏纳米胶束PEA81,使用核磁共振波谱仪分析纳米载体的化学成分;用透射电子显微镜(transmission electron microscop,TEM)评估 SRF@CuFe2O4@PEA81 NPs 的粒径、形态与元素分布。通过模拟实验了解SRF@CuFe2O4@PEA81 NPs的药物释放特性、PTT与CDT 效应;使用磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)评估SRF@CuFe2O4@PEA81 NPs的影像示踪能力。2.体外细胞实验。用包封花青素(Cyanine,Cy)的纳米载体Cy@CuFe2O4@PEA81与溶酶体探针进行共定位研究Hepa1-6细胞的摄取情况,用·OH探针评价纳米载体参与的CDT反应,用CCK-8、活/死细胞双染试剂盒(Calcein-AM/PI)、流式细胞仪分析SRF@CuFe2O4@PEA81的细胞毒性和抗肿瘤作用。3.体内动物实验。经皮下注射Hepa1-6细胞构建C57BL/6鼠皮下瘤模型;使用活体荧光成像与MRI影像成像分析SRF@CuFe2O4@PEA81 NPs在小鼠体内的分布情况,同时评估SRF@CuFe2O4@PEA81被动靶向肿瘤的情况;通过肿瘤生长抑制实验、光热成像、组织病理学检查与TUNEL染色评估SRF@CuFe2O4@PEA81 NPs对HCC的治疗效果。结果:1.成功制备了 SRF@CuFe2O4@PEA81;TEM 显示 SRF@CuFe2O4@PEA81 NPs粒径趋于稳定,平均为110 nm,结构呈类球体;SRF@CuFe2O4@PEA81纳米载体对SRF的载药量为14.49%,包封率为72.45%;SRF@CuFe2O4@PEA81 NPs的T2驰豫率为8.933 S-1;在808nm近红外光照射下,CuFe2O4能成功产生光热,一方面光热可加速H2O2分解生成·OH。另一方面,产生的光热使两亲温敏材料PEA81结构改变,并成功释放SRF@CuFe2O4@PEA81 NPs中的CuFe2O4与SRF,而CuFe2O4的释放可进一步加速Fenton反应发生。2.细胞摄取结果表明SRF@CuFe2O4@PEA81 NPs可被Hepa1-6细胞摄取;CCK-8实验提示Hepa1-6细胞即使在200 μg/mL的浓度下也显示出良好的活力;经过808近红外光照射后,·OH探针检测提示细胞内Fenton反应增强;活/死细胞染色与细胞流式检测提示SRF@CuFe2O4@PEA81 NPs有显著的抗HCC效果,可促使Hepa1-6细胞发生凋亡与坏死。3.成功构建C57小鼠Hepa1-6皮下瘤模型;经尾静脉注射SRF@CuFe2O4@PEA81 NPs 8小时后,皮下瘤磁共振T2信号强度与T2值下降至最低;与其他治疗组比较,SRF@CuFe2O4@PEA81+NIR组小鼠皮下瘤体积最小与肿瘤重量最轻,说明SRF@CuFe2O4@PEA81 NPs经808nm近红外光照射后具有最强的抗HCC效能。与对照组比较,各治疗组小鼠的体重无明显差异。组织病理学检查显示,SRF@CuFe2O4@PEA81+NIR组肿瘤组织内出现大范围的凋亡与坏死,其抑抗HCC作用最为显著。结论:本研究成功制备了多功能纳米载体SRF@CuFe2O4@PEA81 NPs;该纳米载体可控制释放SRF并联合PTT协同CDT治疗,显示出优异的抗HCC效能,同时SRF@CuFe2O4@PEA81 NPs对HCC具备良好的MRI显像功能。