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乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤,占女性肿瘤发病率的第1位。目前乳腺癌临床治疗中主要采用的手术、化疗、放疗等传统方法,虽然在一定程度上能解除患者的病痛,但任何一种治疗方法的单独施用都存在其局限性,例如手术并发症、药物耐药和毒副作用等。因此探索乳腺癌治疗的新方法,开发具有理论意义和临床应用价值的联合治疗手段,是维护女性生命健康亟待解决的重大课题。乳腺癌细胞的恶性增殖、侵袭及转移往往伴随着肿瘤组织内血管的异常生长。部分研究表明,抑制乳腺肿瘤内部血管生长,阻断肿瘤细胞赖以生存的代谢路径,可以有效抑制肿瘤组织的生长。目前应用于临床的抗肿瘤药物苹果酸舒尼替尼(Sunitinib Malete,SUN)就是一种新型小分子抗血管药。随着纳米技术研究的不断深入,靶向药物递送系统尤为广大学者所关注。应用纳米载体可以有效地提高药物在肿瘤组织的富集时间和生物利用度,并且能够降低药物的毒性。卟啉脂质体是一种新型的可实现光控释药的纳米载体,在卟啉脂质体的磷脂膜层中嵌入不同比例的卟啉类分子,当有特定波长光源对其进行照射时,具有光敏特性的卟啉分子被激发,产生有细胞毒性的活性氧簇(Reactive Oxygen Species,ROS),同时脂质体发生崩解,药物释放,同时杀伤肿瘤细胞。为了提高脂质体进入肿瘤组织的能力,可以根据肿瘤细胞表面受体特征,在卟啉脂质体上连接特异性配体进行靶向修饰。本研究设计并合成了具有靶向性的载苹果酸舒尼替尼卟啉脂质体(iRGD-Plipo-SUN)。即利用iRGD修饰的卟啉脂质体装载小分子抗血管药物苹果酸舒尼替尼,靶向肿瘤组织;利用近红外(Near-infrared,NIR)光刺激实现肿瘤药物释放与富集;而光动力治疗(Photodynamic Therapy,PDT)对肿瘤细胞产生损伤的同时抗肿瘤药物抑制肿瘤血管生长与肿瘤细胞增殖,达到双重抑制的治疗效果。论文主要通过智能响应型纳米载体的合成及表征、体外抗肿瘤研究、血管抑制效应研究和体内抗肿瘤研究四个方面探讨了 iRGD-Plipo-SUN杀伤乳腺癌的效应及机制,并主要获得了下述研究结果:第一部分:脂质体的合成、表征及光控释药性能探究光敏剂紫红素-18(Purpurin 18,Pp18)与1-棕榈酰-2-羟基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(P-lyso PC)通过共价连接合成紫红素-18-磷脂(Pp18-lipid)后,将合成材料按比例混合,接着用氮气将混合物吹干成膜;通过薄膜水化法、脂质体挤压法等流程合成未载药脂质体;采用硫酸铵梯度法将SUN携载入未载药脂质体。接下来对脂质体进行各类性质表征:采用透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,TEM)观察脂质体形态特征;激光粒度Zeta电位仪分析脂质体粒径、电位及分散系数(PDI);高效液相色谱(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)法绘制药物浓度标准曲线,建立卟啉脂质体载药测定方法;初步探究不同膜材合成比例下脂质体载药能力;评估了载药脂质体在不同体外环境下的载药稳定性以及光控药物释放的特性。结果显示:iRGD-Plipo-SUN合成过程可靠,脂质体粒径在150 nm左右,表面具有少量负电荷,大小均一,载药2%左右,具有一定的稳定性;等量的iRGD-Plipo-SUN分别置于PBS及含50%血清PBS中,24 h内不施加外界刺激其药物累积释放率分别为3.82%与16.51%;分别置于pH=6.6及pH=7.4的PBS中时,其24 h内药物累积释放率分别为5.73%和4.41%;分别置于4℃及37℃ PBS中时,24 h内药物累积释放率为7.77%与8.02%;卟啉脂质体经外界NIR光照射后,12 h内药物累积释放量可以达到74.92%。第二部分:iRGD-Plipo-SUN体外细胞摄取及毒性探究iRGD-Plipo-SUN体外癌细胞摄取及损伤研究以小鼠乳腺癌4T1细胞为模型。在摄取研究中,使用激光扫描共聚焦显微镜(Confocal Laser Scanning Microscope,CLSM)与流式细胞术(Flow CytoMetry,FCM)对不同时间的脂质体摄取情况进行观察与检测;采用MTT法及活/死细胞双染(Calcein-AM/PI)试剂盒检测不同处理方法下的4T1细胞存活。结果表明:细胞摄取研究中,靶向脂质体组细胞内脂质体富集更快,同样时间内,4T1细胞对靶向修饰脂质体摄取能力强于非靶向脂质体组;体外细胞毒性研究表明联合处理组与对照组相比癌细胞存活率显著降低。第三部分:iRGD-Plipo-SUN血管抑制效应研究选用人脐静脉内皮细胞(Human Umbilical Vein Endothelial Cells,HUVECs)设计体外小管形成实验,当进行不同处理后观察对内皮细胞小管形成数的影响;在鸡胚尿囊膜(Chick Embryo Chorioallantoic Membrane,CAM)上进行给药处理后联合光照研究血管直接损伤效果;采用免疫组织化学法(Immunohistochemistry,IHC)检测光照处理后的肿瘤部位磷酸化血管内皮生长因子受体2(Phosphorylated Vascular Endothelial Growth Factor,p-VEGFR2)蛋白表达水平变化。结果表明:iRGD-Plipo-SUN联合光照能够抑制HUVECs体外小管网络的形成,CAM光照处理后可以观察到明显的血管组织损伤,采用软件ImageJ分析光照处理部位血管数,结果表明光照处理后光照部位血管数目显著减少;对IHC结果显微镜观察结果表明促血管生长相关蛋白p-VEGFR2表达水平降低,可能是血管生长受到抑制的直接原因之一。第四部分:iRGD-Plipo-SUN联合光照的小鼠体内抗肿瘤效应研究以BALB/c小鼠为模型,为其接种4T1细胞。首先通过小动物活体成像评估脂质体在小鼠肿瘤组织和主要脏器的靶向富集规律,并确定最佳光照处理时间;进一步对处理后一段时间内的肿瘤体积,小鼠生存期进行监测;待处理后某一时间统一收集瘤组织并制作石蜡切片,通过苏木精-伊红染色(Hematoxylin-eosin Staining,H&E stain)及免疫荧光法(Immunofluorescence,IFC)分别观察肿瘤组织形态学变化及细胞凋亡情况;为初步探究纳米载体的体内毒性,记录小鼠体重,将其处死后收集主要脏器制作石蜡切片。结果显示:靶向脂质体在肿瘤组织部位相对富集量更高,荷瘤小鼠尾静脉注射靶向卟啉脂质体12 h后瘤内药物蓄积量达到最大值;iRGD-Plipo-SUN联合光照可以显著抑制肿瘤的生长,诱发组织损伤和细胞凋亡:患癌小鼠存活时间获得有效延长;在本实验选用的参数下,处理方法对小鼠主要脏器无明显影响,实验方法具有一定的安全性。综上所述,本研究设计合成的智能型纳米递药系统iRGD-Plipo-SUN,联合近红外光照射,可实现光控释药。本论文设计的乳腺癌治疗手段在进行过程中诱导肿瘤细胞凋亡的同时,抑制了肿瘤组织的血管生成,能够显著抑制乳腺癌的生长。阶段性研究结果可为肿瘤抗血管治疗以及光动力治疗新方法的探索和临床应用提供部分理论基础和实验依据。