多肽介导的靶向前药胶束化学-光动力联合抗脑胶质瘤研究

发布时间：2020-09-10 13:20

　　恶性脑胶质瘤是最具侵袭性和致命性的脑肿瘤之一,尽管临床上采用了多种手段进行治疗,如手术切除、放射治疗、化学治疗或联合治疗,患者的预后仍然不乐观。脑部血脑屏障(blood brain barrier,BBB)和血脑肿瘤屏障(blood-(brain tumor)barrier,BBTB)的存在,阻碍化疗药物有效地到达肿瘤部位,是脑胶质瘤难以治疗的重要原因之一。目前,纳米药物递送系统正成为脑胶质瘤治疗的有力手段之一。尽管脑肿瘤新生血管具有孔隙和高渗现象,但不像其他肿瘤新生血管那样明显,仅仅依靠高通透性和滞留效应(enhanced permeability and retention effect,EPR)无法跨越相关屏障。同时,在肿瘤组织,细胞内处于氧化环境中,周围的还原性物质谷胱甘肽(GSH)浓度通常高出正常细胞浓度近千倍,这为响应性纳米药物递送系统的设计提供便利。因此,研发具有精确靶向性和深部组织穿透能力的新型纳米药物递送系统对于脑肿瘤的有效治疗至关重要。为了解决这一难题,我们设计并构建一种以接枝还原响应性二硫键的喜树碱(CPT)前药作为疏水端,OH-PEG-N_3作为亲水端,具有CendR序列(R/KXXR/K)环肽iRGD作为靶向分子的还原响应性前药胶束(CPT-PEG-iRGD)。透射电子显微镜、傅里叶变化红外光谱分析、动态光散射分析、Zeta电位分析、核磁光谱分析、质谱分析、紫外/可见光谱分析、荧光发射光谱分析等结果表明:我们成功合成CPT-PEG-iRGD前药聚合物,且该聚合物能在水溶液中自装形成约100nm的胶束颗粒,在胶束形成过程中负载光敏剂IR780,即构建响应性CPT-PEG-iRGD@IR780药物递送系统。体外药物释放实验结果显示,CPT-PEG-iRGD胶束具有还原刺激响应性药物释放特性,高GSH浓度条件下释放量达到60%。CPT-PEG-iRGD@IR780药物递送体系体外能够高效地产生ROS。体外细胞评价实验结果显示,孵育CPT-PEG-iRGD@IR780前药胶束后的脑胶质瘤细胞活性具有时间依赖、剂量依赖和激光处理依赖的特性,并且化学和光动力联合治疗对肿瘤细胞具有显著的杀伤效果。流式细胞分析和激光共聚焦显微镜观察表明,所构建的CPT-PEG-iRGD@IR780药物递送系统能够被U87细胞特异性识别并胞吞,在细胞中释放更多的药物,并且在激光处理条件下,该前药胶束能够产生大量的ROS,高效地诱发肿瘤细胞凋亡。体外BBB、BBTB模型以及3D肿瘤球渗透性实验结果表明,CPT-PEG-iRGD@IR780前药胶束能够高效地渗透BBB和BBTB模型,被U87细胞吞噬,并且在3D肿瘤球中具有更深的渗透能力,将药物释放到肿瘤组织深处。证明该前药胶束所接枝的环状多肽iRGD能显著提高CPT-PEG-iRGD@IR780药物递送系统对血脑屏障的穿透性和肿瘤的靶向性。
【学位单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R739.41
【部分图文】：

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重庆大学硕士学位论文 [22,23]。同时，由于化疗药物缺少靶向功能，无法区分正常细胞，进一步阻药物到达肿瘤处，影响治疗效果，大大降低患者的预后[2,24]。因此，在脑胶治疗过程中，克服血脑屏障的阻碍而不损伤脑部组织，提高药物的递送效极其重要和迫切的任务[25]。

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硕士学位论文 1 绪 BBB 实验中，所需要的声压强度较低并且能以不引起急性和延迟性神式短暂地开放 BBB。，研究者们一直努力开发新型的微泡造影剂，以促进超微流和增强内性从而产生更好的空化作用，更加高效、安全、靶向地将药物递送至脑g[31]等人以脂质体作为载药微泡，设计一种提高双氯乙基亚硝脲（BCN载量和半衰期的微泡；Huang[32]等研究了具有以二氧化硅和 SPIO 为载引导作用的微泡，更加准确地引导 BBB 的开放。如图 1.2 所示，新型参与聚焦超声开放血脑屏障。这些微泡造影剂的研究对找到更加安全放 BBB，递送药物至肿瘤部位的方法具有重要意义。然而，低频聚焦泡开放血脑屏障的机制还并不明确。

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重庆大学硕士学位论文 1 绪论用来运输激素、多肽和其他大分子，纳米载体能够通过以上三种运输机制进入脑部。其中，受体介导的方式成为研究者们的研究重点，这是由于肿瘤细胞过表达一些受体，利用这些高度表达的受体，研究者们可以设计靶向型药物递送系统，修饰特异性结合的物质，如 RGD 肽段序列[66]和 NGR 多肽[67]靶向肿瘤新生血管，叶酸[68]、表皮生长因子 EGF[69]和肝素[66]等分子靶向肿瘤细胞。但是这些具有靶向作用的物质仅具有单一靶向功能，而如转铁蛋白（Transferrin, Tf）[70]等具有脑部靶向作用的物质也仅具有单一靶向作用。因此，穿透血脑屏障并提高药物递送至肿瘤细胞的过程，需要更加高效靶向脑部血管内皮细胞和肿瘤细胞的物质参与。

【参考文献】