论文部分内容阅读
恶性肿瘤是威胁人类健康的主要疾病之一。光动力疗法(Photodynamic therapy,PDT)是一种重要的肿瘤治疗方法。其原理是光照激发富集于肿瘤部位的光敏剂,产生活性氧(Reactive oxygen species,ROS)杀死肿瘤细胞。因此,PDT是一种基于氧化损伤的肿瘤治疗方法。与临床上手术切除、化学疗法和放射疗法相比较,PDT具有对健康组织损伤小、毒副作用低、术后并发症少以及经济方便等优点,但是在临床推进中,PDT的肿瘤治疗受限于许多因素,其中,光敏剂自身靶向性不足(肿瘤部位的分布与滞留效果有限)及肿瘤细胞内高浓度的还原型谷胱甘肽(消耗大量PDT产生的ROS)等问题严重制约PDT活性发挥,为解决上述问题,本论文开展如下研究:1.光敏剂自身靶向性不足,造成肿瘤部位的光敏药物分布与滞留效果有限,限制PDT高效治疗。瘤内给药及瘤旁给药是两种经典的提升肿瘤组织对药物摄取的给药方式。与瘤内给药方式相比,瘤旁给药不仅能有效提升肿瘤细胞对光敏药物的摄取,还能避免瘤内给药导致的肿瘤转移风险。基于此,设计合成DMSO触发聚合的二硫键偶连透明质酸水凝胶(HA-ss-HA)作为药物载体用于瘤旁给药。相较于其他复杂合成的水凝胶,HA-ss-HA水凝胶使用较易合成的巯基化透明质酸作为原料,通过具有温和氧化性的二甲基亚砜(DMSO)溶剂触发形成凝胶。DMSO不仅可以作为成胶反应的触发物质,还可作为药物的溶剂。因此,上述水凝胶可实现药物的高效装载。体外、体内实验表明,HA-ss-HA水凝胶能够在生理条件下有效释放光敏药物锌酞菁(ZnPc),且在一个治疗周期(14天)后HA-ss-HA水凝胶能够在体内降解代谢。动物模型实验数据表明,ZnPc瘤旁给药后只能抑制肿瘤生长7天,ZnPc@HA-ss-HA能够在14天内有效抑制肿瘤生长。在此研究基础上,开发HA-ss-HA水凝胶作为化疗药(DOX)、热疗药(ICG)和纳米热敏材料(Pd纳米片)的瘤旁给药载体。体内研究表明,瘤旁给药后,装载于水凝胶中各种药物均可长效缓慢释放进入肿瘤组织,杀灭肿瘤细胞有效抑制肿瘤生长。2.肿瘤细胞内高浓度的还原型谷胱甘肽会消耗大量PDT产生的ROS,严重降低PDT活性。在光敏药物上引入具有GSH损伤的功能性基团,能够有效降低细胞内GSH含量,提升PDT抗肿瘤活性。基于此,设计合成了一个末端含有二硫联吡啶的新型ZnPc光敏药物(ZnPc-DTP),并将其纳米化。细胞内GSH可与ZnPc-DTP反应,生成无还原活性的GSSG,并将ZnPc-DTP转化为高PDT活性的ZnPc-SH。小动物体内荧光成像实验可以观察到,ZnPc-DTP能够有效富集在肿瘤部位。经ZnPc-DTP的PDT作用后,细胞中GSH浓度下降70.83%,而经ZnPc-SH的PDT作用后,细胞中GSH浓度仅下降30.84%。体外体内抗肿瘤实验表明ZnPc-DTP可通过消耗肿瘤细胞内GSH提升PDT效果,高效抑制肿瘤增长。