摘要
背景： 肝细胞癌是最常见的原发性肝癌，被列为第六大最常见的肿瘤，在癌症相关的死亡原因位列第三位。尽管手术切除、射频消融、经动脉化学栓塞和酪氨酸激酶抑制剂药物治疗等方法已被证实对肝细胞癌患者有生存获益，然而治疗效果仍不理想。 光热治疗(Photothermal therapy，PTT)是针对多种类型肿瘤的一种非化学疗法干预手段，通过光热转换剂将光能转换成热能来消融局部肿瘤组织，具有可控的照射性、低毒性和高治疗特异性，可协同化疗和免疫治疗等多种疗法。一般而言，彻底消融肿瘤需要超过50℃的温度，然而高温光热处理可能会给附近的健康细胞和组织带来附带损害。因此在相对较低的温度下(42–45℃)有效消融肿瘤对于光热治疗的未来临床应用至关重要。但是在较低温度下由于加热不足，肿瘤细胞热损伤可以通过热休克蛋白(Heat shock protein，HSP)得以修复，削弱了低温PTT的抗肿瘤功效。硫化铜纳米颗粒(Copper sulfide nanoparticles，CuS NPs)因其中空的壳核结构、较高的光热转化效率和表面改性，而成为合适的光热转换剂和药物输送的纳米载体。 共济失调毛细血管扩张突变(Ataxia telangiectasia mutated，ATM)是一种激酶，负责协调细胞对DNA损伤的反应，是癌症的治疗靶标。KU-60019是一种ATM激酶抑制剂，与其他ATM抑制剂相比，具有更高的抑制效率、药代动力学和生物利用度。正在进行中的一项关于KU-60019的临床试验以及两项关于其他ATM抑制剂的临床试验提示ATM抑制剂具有潜在的抗肿瘤活性，更重要的是一些研究报道了ATM与HSP之间的调节关系。 目的： 通过设计并合成装载ATM抑制剂KU-60019并且带有肿瘤生长因子β(Tumorgrowthfactorbeta，TGF-β)抗体表面修饰的中空硫化铜纳米药物(CuS-ATMi@TGF-βNPs)，以及对其化学性质、体外功能和体内治疗效果三方面的研究，初步阐明该纳米药物在肝细胞癌低温光热治疗的作用，以期为临床肝癌治疗提供理论和实验基础。 方法： (1)制备了CuS-ATMi@TGF-βNPs，对其形态、粒径、电位、稳定性、分散性、光热转换能力、光热稳定性、药物装载和释放等进行了研究。 (2)通过细胞实验(细胞摄取、LIVE/DEAD细胞染色、克隆形成测定、细胞迁移测定、Westernblot)，研究CuS-ATMi@TGF-βNPs的靶向性、细胞毒性、细胞杀伤能力、光热治疗效果、协同治疗作用以及分子机制。 (3)通过构建H22荷瘤小鼠肝癌模型，研究CuS-ATMi@TGF-βNPs的生物安全性、生物分布、肿瘤抑制效果、光热治疗效果、免疫激活效果、HSP的表达。 结果： (1)本研究成功合成制备了CuS-ATMi@TGF-βNPs纳米光热治疗剂，具有独特的核/壳结构，实现了药物装载和表面抗体修饰。CuS-ATMi@TGF-βNPs的大空腔和介孔表面结构增加了药物负载量，较强的近红外吸收能力、较高的光热转换效率以及良好的光热稳定性使其成为光热治疗的合适载体。 (2)CuS-ATMi@TGF-βNPs具有针对肿瘤细胞的靶向性，对正常细胞的毒性较小。CuSNPs装载的ATM抑制剂和TGF-β抗体具有协同作用，NIR处理的CuS-ATMi@TGF-βNPs对肿瘤细胞具有较强的细胞杀伤能力，显著抑制肿瘤细胞的增殖和迁移。负载的ATM抑制剂通过下调P-AKT、HSP70和HSP90表达提高低温光热治疗效果。 (3)在H22荷瘤小鼠肝癌模型中，CuS-ATMi@TGF-βNPs+NIR的治疗具有良好的生物安全性和最高的肿瘤生长抑制率。NIR处理通过促进纳米药物内ATM抑制剂的释放，抑制HSP从而提高了低温下的光热治疗效果。TGF-β抗体的修饰提高了肿瘤靶向性，并且在一定程度上激活免疫系统。ATM抑制剂的装载和TGF-β抗体的修饰联合协同增强了硫化铜纳米药物的抗肝癌疗效。 结论： 综上，ATM抑制剂介导的化疗、CuSNPs介导的光热治疗和TGF-β抗体介导的免疫治疗具有协同作用，显着减弱了肝细胞癌的增殖。本实验提出的ATM抑制剂联合TGF-β抗体介导的肝细胞癌低温光热治疗的概念模型，具有未来临床转化应用的潜力。
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