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研究目的: 化疗药物治疗肿瘤目前已经取得一定的成效,但是肿瘤复发和转移一直是化疗药治疗肿瘤难以克服的不足。肿瘤干细胞又称具有干细胞特征的肿瘤细胞是目前已证实是肿瘤复发和转移的关键因素。传统单一的药物治疗只能杀死普通的肿瘤细胞,而肿瘤干细胞会存活下来又转变成普通肿瘤细胞进行增殖。联合两种或者多种化疗药物已经成为杀伤异质性脑胶质瘤细胞的治疗方法。联合用药能够提高药物治疗效率,提高两种药物抗肿瘤效果,但是两种药物的剂量比决定了它们是协同作用还是拮抗作用,定剂量比成为联合用药的关键。本论文制备了一种pH敏感型层层包衣纳米粒,包载模型药物姜黄素阿霉素,该双载药纳米粒能够定剂量比装载并且以pH敏感型方式释放模型药物。同时,为了克服血脑屏障的存在,我们采用超声微泡爆破技术,使纳米粒在病灶部位靶向释放,显著提高治疗效果。本论文在课题组前期研究基础上,利用创新制备的维生素 E 琥珀酸酯-接枝-(ε-多聚赖氨酸)聚合物自组装形成的纳米粒基础上表面修饰γ-PGA-Dopa, 制备新型双载药纳米粒,探索攻克抗肿瘤药物对于脑胶质瘤高复发、低疗效的治疗瓶颈。 研究方法: 1.利用多巴胺和聚赖氨酸在碱性条件下可以交联,把 γ-PGA-Dopa 修饰在VES-g-ε-PLL 表面,制备壳核包衣纳米粒,通过粒径、 Zata 电位,透射电镜和XPS对纳米粒做出完整表征。 2. 评价载药纳米粒的包封率和载药量,并在不同 pH 值条件下,通过 HPLC法测量不同时间点药物的含量,考察两种药物的累积释放量及释放时间。 3. 通过细胞水平上肿瘤球的穿透和抑制生长实验,模拟体内肿瘤的生长情况,考察壳核双载纳米粒对肿瘤干细胞的抑制作用,以及定剂量比递送效果。 4. 以C6/SD大鼠脑胶质瘤为模型,通过实时在体示踪不同制剂组药物在肿瘤部位注射后2h的分布情况,考察纳米粒对肿瘤组织的穿透性和蓄积。尾静脉注射不同载药制剂进行抗肿瘤治疗。通过考察肿瘤体积抑制率、大鼠生存时间指标评价抗肿瘤效果; 5. 通过流式和免疫荧光染色评价纳米粒对肿瘤干细胞的抑制效果;通过免疫组化法测定Ki67和CD31等肿瘤相关蛋白的表达,探索双载药纳米粒的抗肿瘤机制。 研究结果: 1.本实验制备的层层包衣空白纳米粒平均粒径为122 nm,zeta电位为-37.6mV。透射电镜和XPS结果都表明成功的对VES-g-ε-PLL表面进行了包衣。 2.双载药纳米粒中,姜黄素和阿霉素的载药量和包封率分别为 4.46%和1.47%,85.07%和93.64%,体外释放皆表现为pH敏感型释放。 3.细胞水平实验表明纳米粒具有较强的肿瘤穿透能力,能够定剂量比递送药物到细胞内,并且有效的抑制了肿瘤干细胞。 4.体内的示踪实验表明注射不同制剂后,在相同时间点,双载药纳米粒组肿瘤部位具有更高浓度的药物聚集。同时双载药纳米粒治疗组大大提高了大鼠生存期,显著地抑制了肿瘤体积。 5.纳米粒对肿瘤细胞的杀伤机制主要是依靠诱导肿瘤细胞凋亡,抑制新生血管,杀伤肿瘤干细胞。 结论: 此次研究中,通过在VES-g-ε-PLL纳米粒表面修饰γ-PGA-Dopa, 我们制备了一个pH敏感型壳核纳米粒,利用内核纳米粒包含的维生素E琥珀酸酯作为疏水相,包载姜黄素,包衣聚合物γ-PGA装载阿霉素。从体内和体外实验证实了,壳核双载药纳米粒能够定剂量比递送模型药物,而且纳米粒的肿瘤穿透功能促进了对肿瘤球生长抑制。除此之外,PDCP-NP 在体内实验证实了其对肿瘤干细胞和肿瘤侵袭的抑制。总之,这种pH敏感型壳核双载药纳米粒可能成为脑胶质瘤药物递送的潜在载体。