MRI引导下细胞外酸敏感TAT靶向纳米颗粒用于光动力学疗法治疗胰腺癌

摘要

目的：
　　光动力学疗法近些年越来越受到临床工作者的关注，已经被用于各种癌症的治疗。然而，对肿瘤诊断的敏感性，治疗的有效性和患者肿瘤的异质性无疑是临床上光动力学疗法面临的巨大挑战。纳米颗粒同时装载光敏剂及诊断试剂已经成为一种新方法用于成像引导下的光动力学疗法。为此我们设计一种包载光敏剂Ce6和螯合Gd3+的肿瘤细胞外酸敏感TAT靶向纳米颗粒（DATAT-NP）并探究磁共振引导下的光动力学疗法对胰腺癌治疗的效果，为临床上光动力学疗法精准治疗肿瘤提供一个新的有效参考。
　　方法：
　　我们使用双嵌段聚合物（DATAT-PEG77-b-PCL25和PCL45-b-PAEP35-Cya/DTPA）包载Ce6和螯合Gd3+，形成在肿瘤组织微酸环境下激活的TAT靶向纳米载药体系DATAT-NP，用于光敏剂和造影剂的输送。通过核磁表征、粒径的检测和TEM的观察等实验方法分别检测纳米颗粒的化学结构、尺寸大小及形状；用动态光散射仪(DLS)检测颗粒表面电荷在pH7.4或pH6.5下随时间的变化情况；采用高效液相色谱法(HPLC)检测颗粒在pH7.4或pH6.5下光敏剂Ce6的释放行为。在细胞水平上，通过流式细胞术(FACS)、激光共聚焦显微镜(CLSM)、高效液相色谱法(HPLC)等不同的实验方法分别检测纳米颗粒在pH7.4或6.5条件下被细胞的摄取情况；进一步利用活性氧指示剂DCFH-DA检测细胞在摄取颗粒后产生活性氧的情况；最后采用MTT和活死染色法等方法分别检测了光动力学疗法对细胞的杀伤效果。在动物水平上，首先采用HPLC及小动物成像仪分别检测了纳米颗粒在小鼠体内的循环、代谢和在肿瘤部位的富集情况；通过对荷瘤小鼠的给药，光照，测量并记录肿瘤体积大小和相关参数来观察不同组对肿瘤生长的抑制作用；最后对离体器官及肿瘤分别进行H&E，PCNA细胞增殖和TUNEL细胞凋亡染色的检测分析。
　　结果：
　　我们成功制备出了粒径在100 nm左右，粒径分散度(PDI)为0.22的致密球形纳米颗粒DATAT-NP。在体外pH6.5缓冲液下纳米颗粒表面电荷显著提高，颗粒被细胞摄取量增加，光照后产生活性氧增加，对细胞有更强的杀伤作用。通过DA（2,3-二甲基马来酸苷）分子对TAT表面的修饰，有效地屏蔽了TAT上的正电荷靶向基团，从而避免被网状内皮系统(RES)快速清除，使纳米颗粒在血液中达到长循环，通过肿瘤部位特有的EPR效应及肿瘤组织特殊的微酸环境（低pH值），纳米颗粒在肿瘤部位大量富集，另外DA与TAT之间的酸敏感键断裂，从而暴露TAT穿膜肽，增强肿瘤细胞与颗粒之间的相互作用，增加肿瘤细胞对颗粒的摄取，释放出更多的造影剂和光敏剂，从而放大肿瘤部位的荧光/核磁诊断信号强度，提高了诊断的敏感性和光动力学疗法的抗肿瘤效果。
　　结论：
　　光敏剂Ce6及造影剂Gd3+在肿瘤细胞外酸敏感TAT靶向纳米载药体系的递送下，其纳米颗粒（DATAT-NP）在血液循环中稳定性好，显著增加在肿瘤部位的富集量及良好的生物安全性，光照后极大的抑制了肿瘤细胞的生长。该设计为肿瘤微酸环境下响应的靶向纳米颗粒用于成像引导下的癌症治疗提供新的方法指导。

目录

声明

中英文缩略语对照表

0引言

2材料与方法

2.1 材料

2.2 实验方法

3 结果和讨论

3.1 纳米颗粒的特性表征结果

3.2 细胞水平的实验结果与讨论

3.3 动物水平的实验结果与讨论

结论

展望与不足:

参考文献

附录个人简历

致谢

综述:纳米技术在胰腺癌诊疗中的研究进展