基于DNA材料的界面性质研究及其应用于脑恶性胶质瘤纳米药物载体的研究

摘要

世界范围内，脑恶性肿瘤的发病率持续居高不下，而其中脑恶性胶质瘤是最常见也是致死率最高的脑肿瘤。由于脑恶性胶质瘤具有很强的渗透性，使得现有的临床手段难以根治，患者在接受治疗后往往出现不良预后，平均中位生存周期小于16个月，因此，对于如何提高脑恶性胶质瘤治疗的基础研究具有重要的临床现实意义。DNA具有良好的生物相容性、结构可控、易于修饰等特性，为肿瘤靶向纳米递药系统的构建提供了一种理想的材料。肿瘤穿透肽是通过噬菌体展示技术得到的直链七肽，被证明能够与NRP-1蛋白进行特异性结合。因此，本文拟将肿瘤穿透肽修饰在DNA纳米结构上，构建出对神经胶质瘤具有靶向性的纳米药物载体，并通过负载阿霉素，达到抗肿瘤生长的目的。
　　1)本课题首先合成了三种不同结构的DNA纳米药物载体，包括DNA双链，DNA四面体以及靶肽修饰的DNA四面体，并对合成结果做了表征。在此基础上，继续研究了DNA纳米药物载体的pH特性、载药&释药特性。结果表明，DNA双链和DNA四面体在不同pH条件下，均具有可逆的结构变化，且该纳米药物载体在弱酸性条件下药物释放的效果更好，因而可以实现肿瘤组织处的控制释放。
　　2)第二部分对DNA纳米药物载体的体内外靶向性做了研究。采用细胞摄取实验研究了DNA双链、DNA四面体以及靶向性DNA四面体对U87MG细胞和HEK293细胞的体外靶向性，并探索了不同时间梯度下的细胞摄取效率；通过构建裸鼠皮下肿瘤模型，研究了三种DNA纳米药物载体的肿瘤体内靶向性。结果表明，肿瘤细胞和正常细胞对DNA四面体都有良好的摄取，且在6h后达到饱和。靶肽的引入提高了U87MG细胞对DNA四面体的吸收，而正常细胞对此却无响应。体内实验结果表明，经靶肽修饰后，提高了DNA四面体在肿瘤组织的富集率。
　　3)本文第三部分研究了三种DNA纳米药物载体的体外抗肿瘤的药效性。通过MTT实验研究了三种DNA材料对U87MG细胞的抑制率，并与正常细胞HEK293做了对比。结果表明，48h培养条件下，DOX@Ds，DOX@TDN，DOX@p-TDN和DOX的IC50分别为13.312μM，4.785μM，2.478μM和1.224μM。靶肽的引入提高了运载阿霉素的DNA四面体抗肿瘤细胞的生长活性，而对于正常细胞却没有影响。
　　本研究突出性地将DNA材料引入到脑恶性胶质瘤纳米药物载体的研究中，并将DNA材料与肿瘤穿透肽相结合，取得了非常好的结果，也为脑恶性胶质瘤的治疗提供了一种新的思路。

目录

声明

英文缩略语注释

第一章 绪论

1.1研究意义

1.2研究背景

1.3 DNA材料载药的优势

1.4肿瘤穿透肽的研究背景

1.5课题设计和研究内容

第二章 DNA三维结构的构建及其性质的研究

2.1 DNA三维结构的构建

2.2 DNA三维结构的性质研究

2.3本章小结

第三章 DNA材料的体内外神经胶质瘤靶向性评价

3.1 DNA材料的体外神经胶质瘤靶向性评价

3.2 DNA材料的体内神经胶质瘤靶向性评价

3.3本章小结

第四章 DNA材料/阿霉素的体外药效性评价

4.1材料与仪器

4.2方法

4.3结果与讨论

4.4本章小结

第五章 结束语

5.1主要工作与创新点

5.2后续研究工作

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间已发表或录用的论文