担载顺铂的纳米微粒治疗骨肉瘤的应用研究

《担载顺铂的纳米微粒治疗骨肉瘤的应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、担载顺铂的纳米微粒治疗骨肉瘤的应用研究StudyonCisplatin-loadedNanoparticlesAgainstOsteosarcoma作者姓名：李怡飞专业名称：外科学研究方向：载药纳米微粒在骨肿瘤治疗中应用指导教师：刘建国教授学位类别：医学博士培养单位：白求恩第一医院论文答辩日期：2015年6月5日授予学位日期：年月日论文评阅人：答辩委员会组成：姓名职称工作单位姓名职称工作单位翁习生教授北京协和医院主席杨卫良教授哈医大第一医院郭卫教授北大人民医院委员陈学思研究员中科院长春应化所林剑浩教授北大人民医

2、院陈立教授吉林大学基础医学院黎志宏教授中南大学湘雅二院刘一教授吉林大学第一医院王岩松教授哈医大二院齐欣教授吉林大学第一医院谷贵山教授吉林大学第一医院中文摘要担载顺铂的纳米微粒治疗骨肉瘤的应用研究骨肉瘤是儿童和青少年最常见的骨骼系统恶性肿瘤之一，恶性程度高，远处转移早，单纯截肢手术5年生存率不足10%~20%，近年来新辅助化疗的开展，骨肿瘤患者的5年生存率提高到目前的60%~70%。顺铂是一种常用的骨肉瘤治疗辅助化疗药物，它通过与脱氧核糖核酸的嘌呤和嘧啶碱基相结合，使链内和链间形成交联，从而引发癌细胞凋亡，其抑瘤

3、活性与剂量正相关，然而，剂量依赖性肾毒性和神经毒性严重限制了顺铂作为骨肉瘤化疗药物使用。此外，有证据表明顺铂可影响生长板软骨细胞，从而延缓动物的生长，降低身高。由于骨肉瘤通常发生于儿童和青少年，这些副作用将严重影响患者的生活质量。因此，非常有必要在保持顺铂对骨肉瘤的抗癌功效的同时，降低顺铂的毒副作用。高分子载体能显著提高顺铂的药代动力学和生物分布，从而增强抗癌疗效和减少副作用。同时由于大多数实体肿瘤血管通透性异常升高，并通常缺乏有效的淋巴系统，因此纳米尺度（直径20-200纳米）的粒子如脂质体、纳米微粒和大分子

4、药物往往在肿瘤组织中比在正常组织中积累更多，这被称为渗透增强和滞留（EPR）效应。与游离顺铂相比，聚乙二醇化的顺铂纳米药物通常表现出显著延长的血液循环时间，这使得顺铂纳米药物有更多的机会通过EPR效应靶向肿瘤组织，从而有利于增强抗癌疗效和减少副作用。另外，纳米微粒的实体肿瘤组织渗透能力通常不佳，即使直径小至25纳米，高分子纳米微粒在尾静脉注射两天后离血管的平均距离也只有42微米，而对于直径更大的纳米药物，比如60纳米的高分子纳米微粒来说，注射两天后离血管的平均距离进一步降至23微米。这些充分说明纳米粒子在实体瘤

5、内的渗透能力极为有限，因此，很多肿瘤细胞没有足够的几率接触到浓度足够大的抗肿瘤纳米药物，这不利于充分发挥纳米药物的疗效。而iRGD是一种环状的多肽，它能够通过与肿瘤内高表达的αv整合素（αvintegrins）以及神经菌毛素（neuropilin-1）结合，从而选择性地提高肿瘤血管和组织渗透性。通过iRGD与纳米药物联用，可提升纳米药物的瘤内渗透，增加肿瘤细胞接触纳米药物的几率，从而提高抗肿瘤纳米药物的疗效。根据以上思想，本研究利用聚（L-谷氨酸）-接枝-聚乙二醇单甲醚（PLG-g-mPEG）I担载顺铂，制备了

6、顺铂纳米微粒，且对其体外释放、细胞毒性、对人骨肉瘤MNNG/Hos的体内抑瘤作用及降毒效果进行了考察，并与iRGD联用，详细评价了这一联用方式在人骨肉瘤MNNG/Hos肿瘤治疗中的应用价值。（1）聚（L-谷氨酸）-接枝-聚乙二醇单甲醚及顺铂纳米微粒的制备：通过L-谷氨酸γ-苄酯-N-羧酸酐(BLG-NCA)的开环聚合的方法制备了聚（L-谷氨酸γ-苄酯），然后在酸性环境脱去苄醇保护基，得到聚（L-谷氨酸），然后通过聚（L-谷氨酸）与聚乙二醇单甲醚的酯化反应，获得了接枝聚合物聚（L-谷氨酸）-接枝-聚乙二醇单甲醚（

7、PLG-g-mPEG），用PLG-g-mPEG为载体材料，与顺铂在水溶液中反应72小时，获得了顺铂纳米微粒，载药量最高可至26%，药物包封率最高可到95%以上，这说明PLG-g-mPEG可以高效率地担载顺铂。（2）顺铂纳米微粒的体外表征：我们选用的顺铂纳米微粒的粒径为43.4±1.3纳米，处于20-200纳米范围之内，因此具有明显的渗透增强和滞留效应。顺铂纳米微粒的表面电位为-13.6±0.6mV，带有轻微的负电荷能够有效地降低蛋白质吸收和肝脏分布，有利于血液循环，延长顺铂纳米微粒的血液循环时间。因此该纳米粒子

8、适合体内的应用。详细研究了体外释放行为，发现该载药纳米微粒具有良好的缓释效果，没有药物突释现象的发生。药物释放速度随着溶液中氯离子浓度的增加、pH值的降低而增加，特别是，血液环境下的药物释放速度远远低于溶酶体环境下的药物释放速度，有利于使顺铂纳米微粒在血液循环过程中基本不释放药物，而到达肿瘤细胞内溶酶体后，快速释放药物，杀死肿瘤细胞。载体材料PLG-g-mPEG对人骨肉瘤MNNG/Ho