聚合物短纤维控释药物调控肿瘤细胞外基质的研究

摘要

癌症是一个全球性的健康问题，是人类所共同面临的威胁。目前主要通过手术、放疗、及化疗相结合的方法治疗，但疗效不佳、副作用大。为此，抗肿瘤药物传递系统得到了广泛的研究。然而，纳米粒子在到达肿瘤细胞的传递过程会受到许多障碍，细胞外基质中的胶原是阻止纳米粒子在肿瘤组织中渗透和分布的主要因素。所以，肿瘤组织中胶原的情况决定了纳米粒子在肿瘤组织中的渗透和分布。据此，本实验设计了含氯沙坦(Los)或替米沙坦(Tel)的载胶束聚合物短纤维，以促进纳米粒子在肿瘤组织中的渗透和分布。通过体外释放实验考察了不同pH条件下，Los、Tel、喜树碱(CPT)和胶束从短纤维中的释放情况;体外细胞实验考察了小鼠乳腺癌细胞(4T1)的药物吞噬、细胞毒性和细胞凋亡情况，以及肿瘤相关成纤维细胞(CAF)分泌的胶原含量等;通过动物实验考察了肿瘤内胶原含量的变化、氧气含量的变化、以及胶束的分布行为;评价了药物的抗肿瘤效果、抗肿瘤转移效果，为研究和开发新型药物控释系统提供了新的方法。
　　首先，制备接枝有CPT的透明质酸(HA)聚合物(HA-CPT)作为载CPT胶束的前体聚合物(PMC)、接枝四苯基乙烯(TPE)的HA聚合物(HA-TPE)作为载TPE胶束的前体聚合物(PMT)、通过2-丙酸基-3-甲基丁烯二酸酐(CDM)接枝PMc的聚聚乳酸(PLA)的聚合物(PLA-cdm-PMc)和接枝PMT的聚合物(PLA-cdm-PMT)。然后，通过静电纺丝技术把聚合物PLA-cdm-PMc和PLA-cdm-PMT分别制备成了短纤维FMC和FMT;在电纺溶液中共混Los或Tel制备了载有Los或Tel的载胶束聚合物的短纤维（FMC/Los、FMC/Tel、FMT/LOS、FMT/Tel）。短纤维直径约为1.42μm，长度约为20μm。体外释放结果表明，在酸性条件下，Los从纤维中很快释放完毕，而Tel、CPT和胶束可以持续稳定地释放，并且Los和Tel不会影响胶束和CPT从纤维中的释放;释放的胶束在还原性环境下可以释放出抗肿瘤药物CPT。CAF细胞实验表明，与FMC相比，FMC/Los和FMC/Tel短纤维都可以减少CAF所分泌胶原的含量。4T1细胞的吞噬、毒性以及凋亡实验表明，Los与Tel不会影响细胞对胶束的吞噬，同时Los和Tel的用量对细胞活性影响不大，细胞的毒性主要来自于CPT药物。FMC/Los和FMC/Tel短纤维都可以有效地抑制细胞的生长。免疫印迹检测、马松三色染色和激光共聚焦显微镜照片分析实验表明，载有Los和Tel的纤维都可在不同程度减少肿瘤组织中的胶原含量，从而增加载药胶束在肿瘤组织中的分布和渗透，且FMT/Los和FMT/Tel按1∶2混合组胶束分布情况最好、渗透最深。肿瘤体积、动物活率、免疫组化染色实验表明，载有Los或Tel的胶束聚合物短纤维都可以提高氧气的传递、提高抗肿瘤效果、抑制肿瘤的肺部转移，并且和其他实验组相比，FMT/Los与FMT/Tel按1∶2混合组的效果最好。

目录

声明

论文说明

摘要

第一章 绪论

1．1 肿瘤及肿瘤治疗

1．1．1 肿瘤的特点

1．1．2 肿瘤的治疗方法及存在问题

1．2 药物在肿瘤组织中的传递过程

1．2．1 药物在肿瘤组织中传递遇到的障碍

1．2．2 提高药物在肿瘤部位扩散的方法

1．3 抗肿瘤药物控释体系

1．3．1 药物控释体系的分类和特点

1．3．2 药物控释体系的研究现状

1．4 本课题的研究内容及创新点

1．4．1 本论文课题的来源

1．4．2 本论文的研究目的和意义

1．4．3 本论文的研究内容

1．4．4 论文研究的创新点

第二章 载药和胶束聚合物的短纤维制备与表征

2．1 实验部分

2．1．1 实验材料

2．1．2 胶束载体的制备

2．1．3 含胶束载体的聚合物制备

2．1．4 载药和胶束聚合物的短纤维制备

2．1．5 载药短纤维纤维的表征

2．1．6 短纤维体外释放胶束和药物的行为

2．1．7 释放胶束的表征

2．1．8 统计学分析

2．2 结果与讨论

2．2．1 载药和胶束聚合物的短纤维的表征

2．2．2 短纤维体外释放胶束和CPT的表征

2．2．3 短纤维释放氯沙坦或提米沙坦的表征

2．2．4 释放胶束的表征

2．3 本章小结

第三章 载药和胶束聚合物的短纤维的细胞实验

3．1 实验部分

3．1．1 实验材料

3．1．2 CAF的提取

3．1．3 载药短纤维抑制CAF分泌胶原的表征

3．1．4 载药和胶束聚合物的短纤维的细胞吞噬

3．1．5 载药和胶束聚合物的短纤维的细胞毒性

3．1．6 载药和胶束聚合物的短纤维的细胞凋亡

3．1．7 统计学分析

3．2 结果与讨论

3．2．1 载药和胶束聚合物的短纤维抑制CAF分泌胶原的表征

3．2．2 载药和胶束聚合物的短纤维的细胞吞噬分析

3．2．3 载药和胶束聚合物的短纤维的细胞毒性分析

3．2．4 载药和胶束聚合物的短纤维的细胞凋亡分析

3．3 本章小结

第四章 载药和胶束聚合物的短纤维的体内评价

4．1 实验部分

4．1．1 实验材料

4．1．2 肿瘤模型的建立

4．1．3 载药和胶束聚合物的短纤维抑制胶原的分泌

4．1．4 载药和胶束聚合物的短纤维的体内分布分析

4．1．5 HIF因子的分析

4．1．6 载药和胶束聚合物的短纤维的抗肿瘤效果

4．1．7 载药和胶束聚合物的短纤维的抗肿瘤转移

4．1．8 肿瘤和肺的组织学分析

4．1．9 统计学分析

4．2 结果与讨论

4．2．1 肿瘤组织中胶原含量的表征

4．2．2 肿瘤组织中胶原的染色分析

4．2．3 肿瘤组织中HIF的分析

4．2．4 肿瘤组织中胶束分布的表征

4．2．5 载药和胶束聚合物的短纤维的抗肿瘤效果

4．2．6 肿瘤组织的组织学分析

4．2．7 载药和胶束聚合物的短纤维的抗肿瘤转移

4．2．8 肺的组织学分析

4．3 本章小结

全文结论

致谢

参考文献

简写附录

论文成果申明