新型纳米药物DOX/Cur-NPs治疗原发性肝癌的机制研究

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原发性肝癌(Hepatocellular carcinoma,HCC)在全球癌症死亡率中居第三位,是严重危害着人类生命健康的恶性肿瘤之一。中国每年大约有十万人因之丧命,是原发性肝癌发病的重灾区。由于肝癌发病隐匿,大多数患者确诊时已是中晚期。虽然错过了手术治疗的最佳时期,但在肝癌晚期采用安全、有效的药物治疗依然可为患者延续生命提供机会。目前,临床常用的化疗药物都存在毒副作用强和耐药性等缺陷。因此,研发安全有效、毒副作用小的肝癌治疗药物是医药学界的研究热点之一。  阿霉素(Doxorubicin,DOX)是临床一线抗肿瘤药物,存在着治疗窗窄、强大的心脏毒性和强耐药性等缺点。为了研发出既可保留阿霉素良好的抗癌功效,同时又可消除其耐药性或降低其毒性的阿霉素新型纳米载药系统,我们考虑使用一种具有降血脂、消炎、抗氧化和保护肝脏及抗肿瘤等功效的化疗增敏剂姜黄素(Curcumin,Cur),将其和阿霉素联合使用增强其抗肝癌的治疗效果。为此,我们采用具有生物相容性好、包封率高、药物释放适宜、稳定性好的脂质纳米载药系统,将阿霉素和姜黄素等实施纳米包备,制成DOX/Cur-NPs新型纳米载药系统,提高其在肝癌细胞的蓄积量及对肿瘤细胞的杀伤能力。  目的:  探讨DOX/Cur-NPs治疗原发性肝癌的作用机制,为开发高效、安全的抗肝癌药物提供科学数据。  方法:  1、高压均质法制备 DOX/Cur-NPs,激光粒度仪测定其粒径和Zeta电位,用透射电镜观察其微观形态,先后完成纳米载药系统的构建与其表征。  2、从离体的细胞水平,采用MTT法、Annexin-V/PI双染法检测阿霉素与姜黄素的不同比例构建纳米载药系统DOX/Cur-NPs对肝癌细胞株HepG-2、正常肝细胞株L02的生存抑制影响,筛选出新型纳米载药系统的最佳配方和作用时间。  3、从在体的动物水平,采用DEN1.65 mg/10 g经口给予诱发小鼠原发性肝癌,检测新型纳米载药系统DOX/Cur-NPs对小鼠肝脏大体观(包括重量、肿瘤结节数和肿瘤尺寸等)、肝功能生化指标(包括ALT、AST等)和肝脏组织结构等影响。  4、利用实时荧光定量 PCR法和免疫组织染色法及 Western Blotting法检测凋亡相关因子(Bcl-2、Bax、Caspase-3)、增殖相关因子(PCNA、C-myc)、血管增生相关因子(VEGF)、缺氧诱导因子(HIF-1α)、多耐药基因(MDR-1)及其编码的蛋白P-gp等核酸和蛋白水平的变化。  结果:  1、DOX/Cur-NPs的粒径分布范围窄;zeta电位分布均匀;在透射电镜下表面平滑,粒径均一;  2、DOX/Cur-NPs明显诱导了HepG-2细胞的凋亡作用;确定阿霉素与姜黄素的比例为1:1是DOX/Cur-NPs的最佳配比,并且48 h为DOX/Cur-NPs对HepG-2和L02细胞最佳的增殖抑制作用时间;  3、在整个动物造模期间,DEN组小鼠体重虽低于正常组,但仍呈增长趋势;给予DOX/Cur-NPs药物治疗明显阻止了DEN诱导小鼠体重下降,并显著降低DEN诱导的肝脏系数高、结节数多、肿瘤尺寸大以及肝组织结构紊乱等指标,恢复DEN导致的小鼠肝功能生化指标紊乱;  4、肝组织的核酸与蛋白的研究结果表明:DOX/Cur-NPs给药后下调缺氧诱导因子HIF-1α的表达,阻碍HIF信号通路的激活,进而下调抗凋亡因子Bcl-2、血管增生因子VEGF、促癌基因C-myc、增殖相关因子 PCNA、多药耐药基因 MDR1等过表达,上调促凋亡因子(Bax、Caspase-3)的表达。  结论:  DOX/Cur-NPs通过诱导肝癌细胞凋亡,抑制肿瘤血管的生成,逆转药物外排泵、抗凋亡、缺氧等多因素综合介导的MDR协同作用有效治疗原发性肝癌。为临床上开发出高效、特异性的抗肝癌药物提供临床前数据。
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