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化疗是现阶段肿瘤治疗最常用的方法之一,但是化疗耐药性以及化疗药物毒性影响了其疗效及应用。目前,探寻两种或多种药物联合,降低肿瘤耐药性的产生及化疗药物对全身的毒副作用已成为相关领域研究的热点。本课题基于透明质酸(HA)修饰的聚乳酸羟基乙酸共聚物(PLGA)纳米粒(HA-PLGA NPs),构建了共载青蒿素(ART)和5-氨基乙酰丙酸(ALA)的给药系统。该纳米递送系统具有程序性释药的特性:当递送系统进入肿瘤细胞后,肿瘤微环境可触发pH敏感键断裂,实现ALA的先前释放,有利于在肿瘤细胞合成血红素;然后,血红素能够激活共同进入肿瘤细胞内的ART产生活性氧,从而实现程序释药介导作用下的两药协同抗肿瘤作用。此外,该系统在超声作用下,表现出显著的肿瘤声动力学联合治疗特性。我们对其治疗能力进行了体内及体外考察,主要实验内容包括: 1.HA-PLGA@ART/ALA NPs的制备及表征 首先,通过化学键将HA和PLGA连接,得到HA-PLGA嵌段共聚物;其次,将ALA通过pH敏感腙键与PLGA连接,形成PLGA-ALA嵌段共聚物;最后,采用自组装法将疏水性药物ART包载于PLGA内核中,制备出以HA为靶向配体的自组装核壳型载药纳米粒(HA-PLGA@ART/ALA NPs)。实验中我们利用激光纳米粒度分析仪(DLS)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)等方法对制备的嵌段共聚物及纳米粒进行了表征。体外释放结果表明,在酸性环境下0.25h时,制剂HA-PLGA@ART/ALA NPs中ALA已经释放,但ART的释放量很低,这样的程序性释放有利于ALA转化为PpIX促进血红素的合成,从而实现ART与ALA更好的联合。 2.HA-PLGA@ART/ALA NPs的体外抗肿瘤活性研究 以人肝癌细胞HepG2细胞为细胞模型,对HA-PLGA@ART/ALA NPs的体外抗肿瘤效果进行了研究。利用荧光显微镜观察了药物递送系统被HepG2细胞摄取的情况;使用血红素检测试剂盒对ALA作用HepG2细胞后的血红素水平进行了检测;采用DCFH-DA探针对不同药物组作用细胞后产生活性氧的含量进行了检测;通过SRB法考察了载体,单独化疗药,两药联用以及载药系统均在超声和不超声两种情况下的细胞毒性;通过Annexin V-FITC/PI双染法考察载药系统在荧光显微镜下的细胞凋亡情况。结果可以看出,在1h ALA就可以转化为PpIX,而且随着孵育时间的延长,PpIX产量越多,荧光越强;ALA作用细胞后血红素水平的确有所增加。载体,ALA及单独超声,对细胞的生长几乎没有抑制作用,但两药联合使用,对肿瘤细胞的治疗协同作用明显增加,且ART具有明显的超声敏感性;两药联合组的细胞凋亡率明显高于单独药物组,进一步证明了两药联合治疗肿瘤的协同作用。 3.HA-PLGA@ART/ALA NPs的体内抗肿瘤活性研究 以BALB/C裸鼠为模型动物,评价所构建的药物递送系统的体内抗肿瘤活性。通过近红外光活体成像技术考察载药系统在荷瘤小鼠体内的分布行为,结果表明,纳米给药系统HA-PLGA@ART/ALA NPs能够延长药物在体内的血液循环时间,增加药物在肿瘤部位的蓄积,为实现靶点定位释药,减小全身毒副作用奠定基础;且静脉注射后1h HA-PLGA@ART/ALA NPs即可慢慢地在肿瘤组织富集,且随着时间延长富集在肿瘤组织的药物越多。此外,体内抗肿瘤效果显示,HA-PLGA@ART/ALA NPs+US组的相对肿瘤体积较给药前有减小的趋势,且体重测量结果显示HA-PLGA@ART/ALA NPs组小鼠体重没有明显的降低,说明药物的毒性较小;另外,我们还对BALB/C裸鼠各组织进行了H&E染色和瘤组织的TUNEL染色,结果显示HA-PLGA@ART/ALA NPs载药组在超声作用下,其细胞形态不完整,显示出大范围的凝固性坏死,细胞间隙增大等特征,表明HA-PLGA@ART/ALA NPs具有诱导肿瘤组织发生更多细胞凋亡的能力,可实现肿瘤的化疗和SDT联合治疗的抗肿瘤效果。