工程化纳米材料降解突变p53蛋白在肿瘤治疗中的研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hanyi1983
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
癌症是严重影响人类生命健康的重大疾病,p53作为一种常见的抑癌基因,在预防癌症形成中起着至关重要的作用。然而,超过50%的人类肿瘤中存在p53基因的突变,且突变后的p53(mutp53)蛋白异常聚集在细胞中,不仅丧失了原来作为抑癌基因的能力,还可以通过获得性功能(GOF)促进肿瘤发生发展。肿瘤高发p53突变是癌症治疗面临的巨大难题,其中通过调控细胞内泛素-蛋白酶体或自噬-溶酶体通路降解突变p53蛋白是治疗p53突变肿瘤的一种有效思路。目前虽然已开发了多种小分子类降解诱导剂,但暂未有相关药物正式获批进入临床。纳米材料因其独特的理化性质,在疾病诊疗领域展现出了广泛的应用前景。因此,在本论文中,我们开发了两种工程化纳米材料,分别通过调控泛素-蛋白酶体途径以及自噬-溶酶体通路来降解突变p53蛋白,并用于p53突变肿瘤的治疗。本论文主要分为以下两个部分:(1)基于锌离子对突变p53蛋白稳态的调控以及ZIF-8酸响应性分解释放锌离子的特性,我们开发了一种调控泛素-蛋白酶体通路降解突变p53蛋白的工程化ZIF-8纳米材料。首先,我们证明了ZIF-8在酸性内体中分解释放锌离子,降低细胞中还原型谷胱甘肽(GSH)与氧化型谷胱甘肽(GSSG)的比例,促使突变p53蛋白发生谷胱甘肽化和泛素化依赖的蛋白酶体途径降解。进一步地,我们使用表面结合肽Z1-RGD对ZIF-8进行工程化修饰,不仅改善了ZIF-8的分解行为和细胞内化,也显著提高了ZIF-8在ES-2卵巢癌小鼠模型以及患者来源的异种移植(PDX)乳腺癌小鼠模型中的抗肿瘤效果。(2)基于选择性自噬的原理,我们开发了一种模拟选择性自噬关键受体蛋白的仿生“纳米受体”(NRs)体系。该体系由可生物降解的载体材料马来酰亚胺-聚乙二醇-聚乳酸(MAL-PEG-PLA)与诱导自噬的阳离子脂质DOTAP形成纳米颗粒,并在表面修饰突变p53蛋白靶向结合肽MBP构成。随后,我们验证了NRs可以高效结合突变p53蛋白,并以泛素化依赖的方式诱导其通过自噬-溶酶体途径降解。同时,我们在细胞水平验证了NRs抑制了突变p53的获得性功能(GOF),增强了肿瘤细胞对化疗药物—顺铂的敏感性。最后,在动物水平上,我们使用负载四价Pt(IV)前药的NRs/Pt纳米材料,发现其在ES-2卵巢癌小鼠模型以及患者来源的异种移植(PDX)卵巢癌模型中均具有良好的协同抗肿瘤效果。总之,本论文中,我们证明了使用纳米技术干预细胞内的蛋白质降解通路,调控突变p53蛋白的稳态是治疗p53突变肿瘤的一种有效策略,为肿瘤的精准治疗提供了一种全新思路。
其他文献
黑莓(Blackberry)又称露莓,是蔷薇科(Rosaceae)悬钩子属(Rubus)的一种灌木。多糖是黑莓果实主要的生物活性成分,但目前关于黑莓多糖的精细结构解析、提取与改性对多糖产生的影响及黑莓多糖结构与其降血糖活性之间的构效关系尚不清楚。本论文首先研究了提取溶剂对黑莓多糖结构及其生物活性的影响;其次探究了黑莓多糖分子量对其α-葡萄糖苷酶抑制活性、消化及酵解特性的影响;再综合应用化学和现代仪
学位
随着经济的高速发展,现代社会对能源的需求越发迫切,二次电池在便携电子设备、电动汽车和智能电网等领域已占据了重要地位。由于电池的能量密度依赖于电极材料每单位质量所能转移的电子数,多电子反应概念的提出突破了传统电池在研究与应用中的瓶颈,为进一步提高电池能量密度提供了新的思路。因此,研究开发高能量密度的多电子反应电极材料和新型多价金属离子电池,对满足未来大规模储能需求有着重要的现实意义。基于多电子转移机
学位
由于病原菌的快速进化和抗生素的严重滥用,多耐药(MDR)细菌的产生对公众健康构成重大威胁。据预测,这种耐药性感染将在三十年内成为导致人类死亡的第一大原因。随着旧抗生素的陆续失效和新抗生素的有效周期日益缩短,人类仅仅通过药物来控制感染的能力进一步受限。纳米技术的快速发展为抗感染治疗提供了潜在的替代方案。与传统抗生素相比,纳米材料由于具有不同于抗生素的抗菌机制而不易诱发细菌的耐药性。在过去的十几年中,
学位
挥发性有机化合物(VOCs)是一系列低沸点的有机物质,对生态环境和人体健康有重大威胁。在众多VOCs控制技术中,催化降解法因其能够将VOCs完全转化为二氧化碳和水、无二次污染、低能耗、高效率等优势脱颖而出。在催化剂选择中,锰基氧化物催化剂因其价格低廉、环境友好以及特殊的理化性质而受到广泛关注。然而,原始的锰基氧化物催化剂通常表现出缺陷位不足、活性氧物种数量少,导致催化活性较低。在高温反应时,容易变
学位
“十三五”以来,随着细颗粒物(PM2.5)污染逐渐好转,臭氧(O3)污染问题已成为制约我国空气质量优良率提升的主要因素之一,在以珠三角为代表的典型大气光化学反应活跃城市群尤为明显。如何快速精准识别O3与前体物的非线性响应关系及其主要排放贡献源是国内外O3污染防控关注的重点。基于传统空气质量模型的敏感性分析或源示踪法是全球应用较广的O3源解析技术体系,受制于O3生成的高度非线性机制及多区域、多部门来
学位
生物处理技术由于兼具环境效益与经济效益,仍然是目前污水处理的主流处理工艺。但是随着总氮指标纳入管控以及集约式养殖发展模式下抗生素废水排放量的增大,微生物有限的电子传递效率不仅造成原有生物处理工艺的出水总氮不能稳定达标,而且导致外排水中抗生素和硝酸盐残留浓度较高,从而对自然水体造成非常严重的污染。因此,寻求可行的策略来强化生物处理工艺的反硝化和抗生素降解性能迫在眉睫。而纳米粒子在提高微生物的电子传递
学位
在过去的几十年里,饮用水、地表水和废水等水环境中双酚A(BPA)、邻苯二甲酸酯(PAEs)塑化剂类内分泌干扰物(EDCs)的存在显著增加,这些污染物会影响自然激素的代谢活动以及内分泌系统的正常运作,极大威胁着人类和其它生物的健康及安全,因此,实现水生环境中塑化剂类EDCs的高效去除成为备受关注的环境污染治理难题。基于光催化、活化过一硫酸盐(PMS)的高级氧化工艺(AOPs)对有机污染物有良好的降解
学位
近年来,快消行业的迅猛发展引起了人们对高分子缓冲发泡材料的广泛关注,而环境友好型发泡材料的开发正在成为研究热点。淀粉作为天然高分子,具有价格低廉、来源广泛和生物可降解等优点,是创制新型可降解发泡材料的理想基料。淀粉分子具多羟基结构,在发泡过程中,热塑性淀粉基质内过量水分子会弱化泡孔壁强度,引发成型气泡坍塌/聚结及不规则泡孔结构;在贮存过程中受环境湿度影响,淀粉发泡材料易物理性吸附水蒸汽加速材料机械
学位
情绪是人类沟通交流的重要方式,可以反映人类的心理或生理状态,驱动个体的行为与决策。对于人工智能领域,理解人类情感具有重要研究意义,赋予机器情感认知,能让机器更智能友好的服务于人,如人机互交中实现更人性化的互动,医疗诊断中辅助判断病人状态,娱乐游戏中提升玩家体验等。人类的情绪表达可通过生理信号或非生理信号传递,根据应用场景需求,可使用相关信号进行情感分析。本工作由数据类型驱动,根据脑电数据和面部图像
学位
农信社作为我国县域地区重要的金融机构,自改革开放以来几经变迁,由“合作制”实践到“股份制、股份合作制、合作制”全面探索,最终于2010年末确定了股份制农商行成为其产权改革的唯一方向。之后,农信社股份制改革工作在全国范围内迅速推开。当前,国家“十四五”规划强调“发展县域经济”。市场定位为“服务县域、支农支小”的农信机构,在全面股份制改革推进中对县域经济发展产生什么影响无疑是值得关注并且有待探讨的重要
学位