摘要
结直肠癌是临床最常见的恶性肿瘤之一,其高致死率和发病率对人类健康造成了极大影响。目前临床上成熟的治疗方法为外科手术和化疗,但结直肠癌的预后仍然不理想,因此需要寻找其他的途径来提高结直肠癌治疗效率。随着纳米技术的不断发展,诊疗一体化的多功能纳米平台越来越多地被开发出来。本文设计了针对结直肠癌的诊疗策略,在CT/荧光成像引导下,实现了结直肠癌多模态联合治疗,主要研究内容如下： (1)合成了一种用于口服给药的pH/US响应逐级靶向的肠溶颗粒。该探针由介孔硅包覆金纳米颗粒后负载二氢卟吩(Ce6)和阿霉素(DOX),随后被叶酸(FA)修饰超声响应的磷脂包裹,最后包覆一层肠溶材料羧甲基壳聚糖(CMC)。该肠溶颗粒在模拟胃液(pH=2)环境中十分稳定,而模拟肠液(pH=6.5)环境中CMC逐渐崩解释放纳米探针GMCDS-FA。该纳米探针具有良好的分散性,大小均一,水合粒径约为61.21nm。体外实验研究表明,GMCDS-FA探针有超声控释能力,对结直肠癌细胞有着靶向CT成像能力。该探针细胞毒性较低,化疗和声动力联合治疗组的细胞存活率为45.2±1.8%,治疗效果显著优于单独治疗组。本研究成功构建了原位结直肠癌小鼠模型,并对建模成功的小鼠进行了CT成像引导下的化疗和声动力联合治疗。实验周期内,20d后实验组的小鼠肠道肿瘤个数和大小显著低于其他对照组,显示该肠溶颗粒用于化疗和声动力联合治疗取得了良好的治疗效果。因此该探针在用于原位结直肠癌的治疗中具有一定潜力。 (2)制备了一种基于中性粒细胞和红细胞膜杂化膜的自产氧仿生纳米平台。该纳米平台由有机金属骨架(ZIF-8)负载Ce6后,被抗坏血酸棕榈酸酯(PA)、中性粒细胞(Nm)和红细胞膜(Rm)杂化膜包裹得到。实验结果证明,该纳米平台中Nm表面表达的淋巴细胞功能相关分子(LFA-1)能够炎症靶向肠炎性结直肠癌肿瘤部位,同时可以降低内源性中性粒细胞对肿瘤的趋化作用,减少肿瘤处中性粒细胞的浸润,阻断免疫逃逸。体外实验结果表明,杂化膜中的Rm和PA组成了自产氧系统,并具有良好的产氧稳定性。体内实验证明,该纳米平台能够改善肿瘤处乏氧情况,并重编程乏氧引起的免疫抑制性肿瘤微环境,同时增强声动力治疗效果,实现免疫/氧增强的声动力协同治疗。本工作为肠炎性结直肠癌的靶向治疗提供了新的思路。 (3)构建了一种基于M1巨噬细胞来源外泌体(M1exo)的纳米平台,实现了重编程免疫微环境和NO气体增强光动力治疗。该纳米平台由上转换材料(UCNPs)负载Ce6后,吸附至M1exo表面合成最终探针M1UC。实验结果表明,UCNPs通过808nm激发光照射后发射660nm波长与Ce6的吸收波长重合,可以实现近红外光激发下的光动力治疗。细胞实验表明,M1UC能够重编程M2巨噬细胞使其复极化为M1巨噬细胞,并产生NO气体。三模态协同治疗组细胞致死率为78.8%,显著高于其他对照组。该探针12h时在结直肠部位聚集,24h基本代谢出体外,具有良好的生物安全性。实验周期20d时,原位结直肠癌小鼠协同治疗组基本无增殖肿瘤细胞,说明该探针用于808nm激发下的免疫/气体/光动力三模态协同治疗取得显著效果。此探针为原位结直肠癌等深部肿瘤的有效治疗提供了一种有效策略。 综上所述,本文通过构建多种诊疗一体化多功能纳米平台,在不同成像引导下针对原位结直肠癌开发了多种诊疗策略,为临床中原位结直肠癌的治疗提供了新的思路。
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