基于近红外光响应的纳米药物平台的构建及其逆转三阴性乳腺癌治疗抗性的研究

发布时间：2020-05-08 02:05

【摘要】：三阴性乳腺癌作为乳腺癌的一种亚型,在年轻女性中发病率极高,并且具有较高的复发率和转移性,导致死亡率居高不下。近年来,随着分子生物学的相关技术迅猛发展,人们对乳腺癌的发病机理进行了深入的研究,基因治疗逐渐成为一种具有良好应用前景的治疗模式。癌症正是一种高度依赖特定基因表达所引起的复杂疾病,很多肿瘤的耐药性也是一系列特定基因在发挥调控作用,因此基因治疗已成为今后乳腺癌治疗的发展趋势。三阴性乳腺癌难以治愈的一个主要原因是因为在其肿瘤细胞当中大量存在Survivin这种抑制凋亡蛋白,它极大地抑制了肿瘤细胞在受到化疗或其他治疗手段刺激后所产生的细胞程序性死亡,从而使得三阴性乳腺癌产生治疗抗性。因此,Survivin可以作为肿瘤基因治疗中的理想靶基因。临床应用核酸药物进行治疗依然存在很多争议性问题:首先,核酸分子需要与特定疾病的发病过程中所产生的靶标基因在时间上具有相关性,即在疾病发生过程中保持核酸分子的活性,从而具有降低靶标基因表达的能力;其次,所针对的基因种类应在发病过程中起关键作用,并且这种作用不能被其他基因轻易取代;而且,所抑制的靶标基因不应对正常的生理过程产生不利影响。在该论文中我们采用肿瘤基因拮抗策略,通过脱氧核酶技术,利用高效、安全、特异性强的Survivin脱氧核酶(DNAzyme)下调三阴性乳腺癌细胞中Survivin基因的表达,降低肿瘤细胞的抗凋亡能力,同时抑制肿瘤细胞的进一步侵袭和转移。针对化疗药物的有效递送,我们选择在纳米金棒外面包覆一层介孔二氧化硅,负载化疗药物DOX,并利用金棒独特的光热转换特性赋予材料光热性质。此外,在介孔硅表面利用热敏小分子(ACVA)偶联脱氧核酶提高其稳定性并在近红外光照射下实现定点释放。通过一系列措施,降低三阴性乳腺癌中Survivin基因的表达,增加肿瘤细胞凋亡几率,降低肿瘤细胞的耐受程度,并同时抑制肿瘤细胞的转移能力,从而达到提高三阴性乳腺癌治疗效果的目的。
【图文】：

原理图,干扰技术,原理

图 1-1 RNA 干扰技术原理胆碱激酶 α 是胆碱激酶蛋白家族的成员之一，作为 CDP-胆碱通路的关键酶的同时还在乳腺癌细胞中过量表达，可以被癌基因激活[2]。研究发现，胆碱激酶 α 与多种肿瘤的通路存在相互作用，可以作为肿瘤治疗的靶点。所以，，Glunde 等人[17]利用 RNAi 技术特异性沉默了肿瘤细胞内胆碱激酶基因，抑制了肿瘤细胞的增殖同时促进了肿瘤细胞的分化，为乳腺癌的治疗提供了新的治疗途径。三阴性乳腺癌细胞的增殖速度显著高于普通乳腺癌细胞，通过基因组学方法研究发现 p53 蛋白在其中发挥重要作用。因此 Braic等人[18]设计了一种能够特异性沉默 p53 基因的 RNAi 技术，引入三阴性乳腺癌细胞中后能够明显抑制肿瘤细胞增殖，并增加了细胞凋亡的几率。然而 RNAi 技术当前依然存在很多难以解决的实际问题。首先，siRNA 在递送过程中会产生免疫反应，从而引起一系列毒副反应[19]。其次，siRNA 除了与肿瘤中的靶标基因结合以外，还存在着很多非特异性结合，从而抑制很多正常基因的表达[20]。最后，

原理图,原理,反义寡核苷酸,靶标

阻碍靶标基因沿核糖体方向的转录，从而抑制相应蛋白的合成；另一种是激活内源性 RNA 酶从而破坏 DNA 或 RNA 的异源双联核酸分子结构，降解靶标 mRNA。反义核算技术一般利用碱基互补配对原则，利用与靶标基因互补的 DNA 或 RNA，不仅可以阻止复制与转录过程，还可以结合前体 RNA 的外显子和内含子连接区，阻止其剪切过程的发生，如图 1-2 所示。Vaughn 等人利用脂质体的独特性质解决了自然状态下反义核酸稳定性差的问题，将反义寡核苷酸递送至乳腺癌细胞后降低了原癌基因 erbB-2 的表达。Satoh 等人[23]通过硫代磷酸酯修饰的反义寡核苷酸来降低焦点粘附激酶的活性，以此来提高乳腺癌细胞对化疗药物的敏感性。MDM2 基因存在于多种肿瘤之中，且其与肿瘤的转移以及复发密切相关，因此 Wang 等人[24]利用利用抗 MDM2 的反义寡核苷酸作用于荷瘤小鼠内后，证实其能够起到良好的治疗作用。然而，反义核酸技术流程比较复杂，核酸稳定性问题依然存在，载体转染效率低在实际应用中受到限制。
【学位授予单位】：河北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R737.9;R450

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