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整合素α2β1靶向肽修饰的阿霉素脂质体用于乳腺癌治疗的实验研究

周冰捷

整合素α2β1靶向肽修饰的阿霉素脂质体用于乳腺癌治疗的实验研究

周冰捷1
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作者信息

  • 1. 四川大学
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摘要

乳腺癌是最常见的癌症之一,亦是女性死亡的第二大诱因。当前针对乳腺癌的治疗手段主要包括手术治疗、化学治疗以及放射治疗等。其中,化疗是临床中应用最广泛的治疗方法,但对癌细胞的选择性差,且具有严重的毒副作用。靶向递药系统可将化疗药物精准高效地递送至肿瘤部位,提高抗肿瘤疗效的同时,降低系统毒副作用。癌细胞中某些高表达的受体分子,可作为治疗药物递送的靶点,通过递药系统的设计与构建实现药物的肿瘤细胞靶向递送。其中,乳腺癌细胞(4T1)表面表达整合素α2β1受体,能够和其他信号途径一起,调节肿瘤的发生、侵袭及转移。DGEA(Asp-Gly-Glu-Ala)是已知发现的一种可特异性识别α2β1整合素受体的多肽,目前主要应用于癌症造影技术。据此,本文设计并构建了一种DGEA多肽修饰的阿霉素脂质体(DGEA-Lipo-DOX),期望其具有良好的肿瘤细胞靶向性能,用于乳腺癌治疗。 本文共分为六个部分。 第一部分为药物含量测定方法的建立。建立了关于阿霉素(DOX)的体外荧光分光光度法、体内液质联用法,并进行了方法学验证,包括标准曲线的建立,专属性、精密度、回收率及稳定性的考察。实验结果显示,各方法学参数均符合标准,所建立的DOX的含量测定方法较为准确。 第二部分为制剂制备工艺的优化与制剂性质表征。脂质体具有良好的靶向性、较高的稳定性和较好的安全性。本课题在传统的脂质体(Lipo-DOX)的基础之上,修饰DGEA靶向肽,包载DOX。经过对制备工艺与处方的进一步优化,成功制备出球形、均一、稳定性强的脂质体。DGEA-Lipo-DOX的平均粒径为121.1±3.8nm,PDI0.232±0.009,Zeta电位为-15.47±0.86mV,透射电镜下可见球形囊泡结构,包封率为83.72±2.82%。体外释放和稳定性研究表明,脂质体组有效减缓了药物的释放,且72h内性质稳定。 第三部分为体外细胞学研究。本部分通过细胞摄取实验,验证了DGEA-Lipo-DOX的靶向性。共聚焦实验和流式细胞实验结果均表明,Lipo-DOX的摄取量低于游离药物;而DGEA-Lipo-DOX可与整合素α2β1受体结合,增加脂质体的细胞摄取。随后,通过细胞毒性实验,验证了制剂在细胞水平上的疗效。结果表明,随着给药浓度的增加,游离组、制剂组对肿瘤细胞的生长抑制作用逐渐增加,且DGEA-Lipo-DOX对肿瘤细胞的杀伤能力较Lipo-DOX高,说明DGEA-Lipo-DOX对肿瘤细胞具有一定的抑制效果。 第四部分对脂质体的药代动力学和体内生物分布进行了研究。本部分以健康SD大鼠为动物模型,进行了药代动力学实验。结果显示,和游离DOX组相比,脂质体组(DGEA-Lipo-DOX、Lipo-DOX组)显著增加了曲线下面积(AUC)和峰浓度(Cmax),降低了药物的清除速率(CLz),减缓了药物的代谢速率,改善了药物的作用效果,增加了药物在血液中的滞留时间。随后,以DGEA-Lipo包载DiD,在荷瘤模型小鼠体内进行了药物分布实验。结果显示,DGEA-Lipo-DiD能够迅速、精准地靶向蓄积到肿瘤部位,且经过48h,DGEA-Lipo-DiD组的荧光依然很强,说明DGEA-Lipo-DiD具有一定的靶向性和长循环性。 第五部分为脂质体的体内药效学研究。本部分以荷瘤Balb/c小鼠为动物模型,进行了药效学实验,并从小鼠体重、肿瘤体积、抑瘤率、免疫组化染色等多方面对体内药效进行详细的考察。结果表明,经过五次小剂量给药治疗后,游离药物组的肿瘤体积有一定程度的减小,但是相比之下,仍不如脂质体组的疗效理想;而DGEA-Lipo-DOX始终将肿瘤控制在200mm3内(151.5±27.4mm3),肿瘤抑制率达43.2%,小鼠体重平稳,中位生存期为47.5天,肿瘤坏死面积和范围最大,具有良好的抑瘤效果。Hamp;E和Ki-67实验结果也显示,DGEA-Lipo-DOX具有最低的增殖活性(3.9%),能较好地抑制癌细胞增殖,并促进癌细胞凋亡,是一种有效的靶向制剂。 第六部分初步评价了脂质体的安全性。结果显示,游离DOX可降低白细胞(WBC)、红细胞(RBC)、血小板(PLT)的数量,具有一定的骨髓抑制作用,而DGEA-Lipo-DOX组的骨髓抑制作用相对轻微;游离药物对心脏有损伤,而脂质体组尤其DGEA-Lipo-DOX组,血生化指标处于正常范围之内,心功能指标与对照组无异,心脏受损较小,且其余脏器无明显病变,说明DGEA-Lipo-DOX具有良好的靶向性,降低了游离药物的毒副作用。 综上,本文构建了一种新型的阿霉素脂质体递药体系,将DGEA多肽首次应用于乳腺癌靶向治疗。脂质体通过靶向整合素受体α2β1,实现药物的特异性乳腺癌细胞靶向递送,增强抗癌效果,为乳腺癌治疗策略的开发奠定了科学基础。

关键词

乳腺癌/DGEA肽/阿霉素/脂质体/靶向/整合素

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授予学位

硕士

学科专业

药剂学

导师

张志荣

学位年度

2021

学位授予单位

四川大学

语种

中文

中图分类号

R73
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