阿司匹林铂的抗癌活性、机理以及口服输送体系的研究

发布时间：2017-04-19 14:17

  本文关键词：阿司匹林铂的抗癌活性、机理以及口服输送体系的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：顺铂是临床上使用最广泛的化疗药物之一,目前用于多种实体瘤的治疗,疗效显著。然而顺铂的毒副作用和耐药性限制了它的临床使用。四价铂前药是改善顺铂局限性的一个理想选择。四价铂类药物化学性质稳定,毒副作用也显著小于相应的二价铂药物。进入细胞后,四价铂被细胞内的还原性分子还原成二价铂形式,恢复细胞毒性。另外,四价铂含有两个附加的轴向配体,为药物设计提供了便利,可以用来改善药物的代谢和活性,比如脂溶性,氧化还原性以及生物学活性等方面。口服给药可以使药物在较长的循环时间保持一个最佳的药物浓度,因此可以降低系统的毒副作用,改善药物的作用效果。另一方面,口服给药的方便性和病人依从性,也使得人们在口服给药和化疗的选择中,更倾向于前者。二价铂类药物由于化学活性比较高,容易引起严重的胃肠道副作用,通常不能用作口服。相反,四价铂药物具有低活性和低毒性的特点,为铂类药物的口服给药提供了可能。但是,在口服给药过程中,四价铂在到达靶点部位前的还原将会降低它的口服生物学活性。使用纳米载体输送铂类药物将会解决这一问题。一般来说,纳米载体能够保护药物分子不受胃肠道的代谢降解,改善它们的溶解性,促进可控的药物释放以及药物的靶向性。因此,我们分别从设计新型四价铂药物和铂类药物的口服输送体系两部分展开工作。第一部分：我们将阿司匹林和顺铂键合在一起,得到新型四价铂复合物阿司匹林铂(asplatin)。我们研究了asplatin的细胞毒性、还原和活化、对细胞凋亡和周期分布的影响以及凋亡诱导机制、体内肿瘤抑制能力等。研究结果发现,asplatin具有显著高于顺铂的细胞毒性,并且能克服顺铂的耐药性。在还原剂的作用下,asplatin被还原,释放出顺铂和阿司匹林,并作用于靶点DNA。机制研究发现,asplatin显著下调抗凋亡基因BCL-2的表达,上调促凋亡基因BAK和BAX的表达,从而活化线粒体凋亡通路,引发细胞凋亡。体内的肿瘤抑制实验显示,asplatin具有比顺铂更好的抗肿瘤性能以及较低的系统毒性。因此通过配位结合抗炎症分子阿司匹林,我们提供了一个增强铂类药物的细胞敏感性,降低其毒副作用的新方法,具有潜在的临床使用价值。第二部分：我们制备了一种自组装的脂质体辅助聚合物纳米粒子用于口服输送四价铂药物(SCANs)。Asplatin和胆固醇的结合赋予四价铂前药良好的疏水性,便于掺入到聚合物纳米体系中。SCANs体现出良好的胃肠稳定性,显著增强了肠细胞Caco-2和癌细胞HepG2摄取铂类药物的能力。SCANs对于包括顺铂耐药细胞在内的多种癌细胞,均具有显著的细胞敏感性。体外的药物释放实验以及体内的药物代谢动力学分析显示：SCANs具有良好的缓释效果,口服生物学活性是asp latin的4.32倍。在HepG2肿瘤异体移植模型中,口服给药的SCANs可以取得和静脉给药的顺铂类似的肿瘤抑制效果,而且与顺铂引起的严重的系统毒性不同,SCANs几乎没有表现出任何的毒副作用：没有可见的肾毒性,小鼠的体重在整个治疗过程中基本未受到影响。因此,SCANs在口服输送四价铂药物用于癌症治疗方面具有很好的应用前景。
【关键词】：顺铂 四价铂前药 肿瘤治疗 口服给药 纳米颗粒
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R96
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-13
• 第一章 绪论13-53
• 1.1 铂类药物在癌症治疗中的应用和面临的问题13-23
• 1.1.1 顺铂的作用机理16-19
• 1.1.2 顺铂的耐药性19-22
• 1.1.3 顺铂的毒副作用22-23
• 1.2 四价铂前体药物23-28
• 1.2.1 经典的四价铂药物24-25
• 1.2.2 具有光敏特性的四价铂前药25-26
• 1.2.3 具有生物活性的四价铂前药26-28
• 1.3 铂类药物的载体输送28-36
• 1.3.1 铂类药物脂质体制剂的临床现状29-31
• 1.3.2 高分子-铂键合药31-32
• 1.3.3 聚合物胶束作为铂的输送载体32-33
• 1.3.4 碳纳米管作为铂的输送载体33-34
• 1.3.5 纳米颗粒作为铂的输送载体34-36
• 1.4 本课题的选题目的和主要内容36-38
• 参考文献38-53
• 第二章 Asplatin,一个新型四价铂类化合物的抗癌活性和机理研究53-87
• 2.1 引言53-55
• 2.2 实验材料55-57
• 2.2.1 主要药品及试剂55-56
• 2.2.2 细胞株56-57
• 2.2.3 实验动物57
• 2.3 实验方法57-63
• 2.3.1 Asplatin的合成57
• 2.3.2 细胞毒性检测57-58
• 2.3.3 HPLC检测asplatin的还原58
• 2.3.4 HPLC检测asplatin与DNA的反应58
• 2.3.5 荧光检测asplatin与DNA的反应58-59
• 2.3.6 细胞内铂的积累和DNA铂化程度检测59
• 2.3.7 癌细胞凋亡和细胞周期分布检测59
• 2.3.8 定量PCR检测凋亡通路相关基因的表达59-60
• 2.3.9 Western blot检测凋亡通路相关蛋白表达60
• 2.3.10 Western blot检测细胞色素C的释放60-61
• 2.3.11 流式细胞术半定量检测线粒体膜电位变化61
• 2.3.12 激光共聚焦观察线粒体膜电位变化61
• 2.3.13 荷瘤小鼠模型的建立61-62
• 2.3.14 肿瘤生长抑制实验62
• 2.3.15 免疫组化62-63
• 2.4 结果与讨论63-81
• 2.4.1 Asplatin的合成和鉴定63-65
• 2.4.2 Asplatin细胞毒性评价65-66
• 2.4.3 Aspaltin的体外还原活化以及与DNA的反应66-69
• 2.4.4 细胞内铂的积累和DNA铂化程度检测69
• 2.4.5 细胞周期分布检测69-70
• 2.4.6 细胞凋亡检测70-71
• 2.4.7 凋亡通路分析71-76
• 2.4.8 Asplatin促进线粒体膜通透性的改变,诱导细胞色素C的释放76-79
• 2.4.9 Asplatin肿瘤抑制效果79-81
• 2.5 本章小结81-83
• 参考文献83-87
• 第三章 脂质体辅助聚合物纳米粒子用于铂类抗癌药物的口服输送87-109
• 3.1 引言87-88
• 3.2 实验材料88-89
• 3.2.1 主要材料88
• 3.2.2 细胞株88-89
• 3.2.3 主要药品及试剂89
• 3.3 实验方法89-95
• 3.3.1 合成胆固醇-asplatin配合物89-90
• 3.3.2 SCANs的制备和表征90-91
• 3.3.3 SCANs胃肠环境及血清稳定性检测91
• 3.3.4 SCANs体外释放91
• 3.3.5 SCANs的细胞内吞91-92
• 3.3.6 MTT检测SCANs体外肿瘤细胞杀伤能力92-93
• 3.3.7 细胞凋亡及细胞周期分析93
• 3.3.8 药代动力学评价93
• 3.3.9 荷瘤小鼠模型的建立93-94
• 3.3.10 肿瘤生长抑制实验94-95
• 3.3.11 免疫组化95
• 3.4 结果与讨论95-105
• 3.4.1 胆固醇-asplatin(cholesterol-asplatin)的合成和鉴定95-96
• 3.4.2 SCANs的制备和表征96
• 3.4.3 SCANs的稳定性和体外释放研究96-97
• 3.4.4 SCANs模拟胃肠吸收和肿瘤细胞摄取97-98
• 3.4.5 SCANs对肿瘤细胞具有良好的生长抑制作用98-99
• 3.4.6 SCANs对细胞凋亡和周期分布的作用99-100
• 3.4.7 SCANs药代动力学评价100-102
• 3.4.8 SCANs体内抗肿瘤效果评价102-105
• 3.5 本章小结105-106
• 参考文献106-109
• 附录一 主要仪器设备109-110
• 附录二 常规试剂110-112
• 附录三 主要溶液配制112-115
• 附录四 常规实验方法115-121
• 致谢121-123
• 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果123-124

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