σ受体介导的肿瘤靶向聚合物纳米粒研究文献综述

 2022-12-28 10:12

开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)

一、研究背景

光动力疗法(PDT)是光照治疗的一种,利用无毒性的光敏物质暴露在特定波长的光下,让该物质对特定病灶部位的细胞产生杀伤作用而达到治疗效果。1通常用长波长的红色可见光(620-690nm)照射特定的病变,光敏剂特异性地集中在恶性组织内,因此当光直接聚焦在细胞上时,它会产生活性氧(ROS),从而导致细胞凋亡2

吲哚菁绿(ICG)是美国食品药品监督管理局(FDA)批准的临床用近红外染料。它不仅可以用于近红外成像,还可以将吸收的光能转换为ROS和局部热疗,分别用于PDT和光热疗法(PTT)3。它具有以下几个优点:可降低光散射、组织穿透水平高和对生物样品自荧光的干扰小4。尽管许多近红外染料均展现出众多优势,但真正进入临床应用的近红外染料却为数不多,而ICG之所以获得FDA批准的原因在于它的毒性较低5。虽然有不少优点,但ICG在临床的应用仍然有限。使用ICG的主要缺点是其易于与血浆蛋白非特异性结合。因此,ICG表现出快速的体内清除(血浆半衰期为2-4分钟)和体内明显的不稳定性,缺乏靶标特异性。此外,这种光敏剂在水溶液中不稳定,易于聚集,诱导自猝灭和低量子产率6

针对上述问题,提出设计一种肿瘤靶向纳米递送体系的方案。将ICG包载于两亲性聚合物胶束的疏水内核中以克服其水溶液不稳定性和体内快速清除特性。聚合物胶束的亲水性外壳为ICG提供了有效的保护,并为进一步修饰靶向配基提供了合适的活性基团。同时,它具有良好的生物相容性和体内外稳定性。在聚合物纳米粒表面修饰靶向配基赋予其主动靶向性,可选择性聚集于肿瘤组织从而更好地发挥疗效。

低分子量肝素(LMWH)是一种非免疫原性、无毒、水溶性的天然阴离子多糖。低分子量肝素能够通过结合促血管生成因子来抑制血管生成7。研究发现,肝素与具有生物活性的疏水片段偶联得到的衍生物,不仅能降低抗凝活性和出血的发生,而且在联合生物活性的基础上阻断血管生成,抑制肿瘤细胞的增殖8。白杨素(CY)是从紫葳科植物中提取的一种黄酮类化合物,具有广泛的药理生理活性,例如抗氧化、抗肿瘤、抗病毒、抗高血压、抗糖尿病等9。白杨素能通过选择性抑制环氧合酶作用、拮抗雌激素受体、激活caspase通路和抑制蛋白激酶CK2的活性等作用机制发挥抗癌作用10。但因其肠道吸收少,且5,7位羟基容易被迅速羰基化代谢导致活性降低11,临床应用受限。通过将白杨素缀合到LMWH骨架上,得到两亲性偶联物,可发挥联合抗肿瘤活性,并克服两者单独用药时的诸多缺点。两亲性偶联物能够在水性条件下形成聚合物纳米粒,从而具有聚合物纳米粒的优良性能,包括良好的稳定性、改进的药物动力学和分布特性以及减少副作用12

sigma;受体是众所周知的膜结合蛋白,其在许多类型的癌细胞上过表达,例如黑色素瘤,非小细胞肺癌,神经源性的乳腺癌和前列腺癌13。含有聚乙二醇-脂质的茴香酰胺(DSPE-PEG-AA)对肿瘤细胞上过度表达的sigma;受体表现出高亲和力,并且生物相容性的PEG有助于纳米粒的长循环14

基于以上研究基础,拟构建一种sigma;受体介导的肿瘤靶向聚合物纳米粒。在合成的LMWH-CY(LCY)偶联物上修饰sigma;受体的配体DSPE-PEG-AA,制备出载体LCA用于包载ICG光敏剂,得到ICG/LCA聚合物纳米粒。基于sigma;受体介导的内吞作用和肿瘤的EPR效应,促进纳米药物靶向递送至肿瘤。用特定波长的光照射肿瘤部位,能使选择性聚集于肿瘤部位的光敏剂ICG活化,产生活性氧ROS杀死肿瘤细胞。因此,DSPE-PEG-AA修饰的ICG/LCA纳米药物是多功能抗肿瘤药物递送系统,通过LMWH和CY联合的生物活性以及ICG作为光敏剂的PDT协同发挥抗肿瘤作用,而DSPE-PEG-AA的存在赋予它长循环效果和主动靶向功能。此外,预期这样的药物递送系统可以解决ICG体内不稳定性和缺乏靶标特异性的问题,从而使它能更好地发挥抗肿瘤作用。

二、研究内容

(一)拟研究的问题

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