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乳腺癌(Breast cancer)是女性发病率和死亡率较高的癌症,是女性健康的头号杀手。目前治疗乳腺癌的手段有手术、放疗、化疗和内分泌治疗等。光动力疗法(Photodynamic Therapy,PDT)是二十世纪七十年代发展起来的一种肿瘤治疗手段。具有安全性、毒副作用小等优点。光动力疗法主要依靠其产生的活性氧(Reactive oxygen species,ROS)杀伤肿瘤,ROS的产量在很大一定程度上取决于肿瘤组织中氧气的含量,而肿瘤组织又是一个缺氧的微环境,所以在一定程度上影响了 PDT的治疗效果。针对肿瘤组织缺氧,不同学者提出不同的解决方式,如利用携氧微泡作为氧气携带载体,可以向缺氧组织进行氧气的传送。目前探索的超声(Ultrasound,US)靶向微泡(Microbubble,MB)破坏(UTMD)技术可用于增加肿瘤部位的药物和氧浓度,有望实现肿瘤精准、靶向和高效的PDT治疗。超声-载药微泡作为一种声控载体,是利用超声波进行定位和释药的靶向药物运输系统。即在超声波的辐照作用下,通过作为空化核的微泡增强空化效应,并且依靠局部超声的能量辐射作用,使微泡破坏后释放的药物能够进入肿瘤组中,从而发挥靶向治疗的作用。光敏剂作为PDT的关键要素,在PDT中扮演着重要的角色。HPPH即3-(1-己氧乙基-3-去乙烯基焦脱镁叶绿酸-a),其基本结构为二氢卟吩类化合物,属于第二代光敏剂。目前在肺癌,头颈部癌以及食管癌等取得了很好的作用效果,是一种极具潜力的PDT治疗肿瘤的光敏剂。在中国处于临床前研究的后期,在美国已处于二期临床。本论文在文献检索和前期研究工作的基础上,针对肿瘤组织的缺氧特征,选择光敏HPPH,采用超声靶向微泡破坏(UTMD)技术,创新性地将氧气和光敏剂HPPH同时包载于脂质微泡腔中,合成HPPH携氧微泡(OxyMBs-HPPH),利用超声控释氧气和HPPH;通过建立两种乳腺癌缺氧细胞体系,对超声联合OxyMBs-HPPH介导的PDT的体外杀伤效应进行了评价;最后建立小鼠4T1乳腺癌模型,对超声联合OxyMBs-HPPH介导的PDT进行在体实验的抗肿瘤效果研究。所取得的实验结果具体如下:1、通过膜材组份,氧气和全氟丙烷比值以及投药量几个因素考察制备得到粒径约为1007.23± 53.93 nm,包封率为约为82.23± 4.12%,载氧量约为85%的OxyMBs-HPPH。2、对OxyMBs-HPPH中的光敏剂HPPH光谱特性进行分析发现:其与光敏剂HPPH相比,紫外光谱的峰位和荧光光谱的激发及发射峰位没有明显变化。另外,在相同光剂量、光敏剂浓度下,OxyMBs-HPPH与光敏剂HPPH相比,具有更高的单线态氧产率。3、通过对细胞存活分析以及HIF-1α的表达筛选得到两种乳腺癌细胞的缺氧模型建立条件是:1μmol/L的Na2S2O4处理,并置于缺氧盒(95%N2:5%CO2)中缺氧2h。4、流式细胞仪测定发现超声联合OxyMBs-HPPH处理时HPPH在2 h中的积累量达到最大。5、MTT法检测不同处理组对乳腺癌细胞的杀伤效果结果表明:超声联合OxyMBs-HPPH介导的PDT对乳腺癌的杀伤效果明显强于OxyMBs-HPPH介导的PDT和HPPH介导的PDT。同时,PI染色结合流式细胞仪对细胞膜以及扫描电子显微镜对细胞形态进行分析发现:超声联合OxyMBs-HPPH介导的PDT对细胞膜的损伤最为严重并且细胞表面微绒毛的损伤最明显。Annexin V/PI染法结合流式细胞仪检测细胞凋亡发现:超声联合OxyMBs-HPPH介导的PDT细胞凋亡和坏死的比例最多。最后,对细胞内ROS水平和线粒体膜电位进行分析,结果表明:超声联合OxyMBs-HPPH介导的PDT细胞内ROS的产量最高,并且线粒体膜电位的损伤也最为严重。6、建立4T1BALB/c荷瘤小鼠模型,进行在体实验。对小鼠抑瘤的情况进行分析发现,无论从小鼠肿瘤体积还是肿瘤体重的变化都可以看出:超声联合OxyMBs-HPPH介导的PDT对小鼠乳腺癌生长抑制明显强于OxyMBs-HPPH介导的PDT或HPPH介导的PDT。同时,H&E染色结果表明:超声联合OxyMBs-HPPH介导的PDT核质丢失现象最为严重,肿瘤组织间隙扩大现象最为明显,肿瘤组织间的破坏最为严重。肺转移结果显示超声联合OxyMBs-HPPH介导的PDT的转移程度最低。对小鼠安全性进行分析发现,这种处理方式相对安全。