基于透明质酸酶敏感纳米载药系统的肿瘤示踪与光化学治疗研究

Recent improvements in drug-carrier design for photodynamic therapy (PDT) have brought about significant advances for treating skin, breast, and lung tumors. Chlorin e6 (Ce6) emerges as aprospective photosensitizer for PDT, but its insolublity in water greatly reduces its PDT effects. To overcome this problem, a lot of hydrophilic macromolecules were used to modify Ce6 to improve its solubility. Hyaluronic acid (HA) is a natural polysaccharide widely distributed in the extracellular matrix. Due to tumor microenvironment highly express receptor CD44 and HAdase, HA provides cancer target and hyaluronidase activity. Our team conjugate Ce6 and HA via Adipic dihydrazide (ADH) to create a novel hyaluronidase activatable cancer targeted drug delivery system (HA-ADH-Ce6). In addition, to overcome drug resistance and the risk of recurrence from single treatment of tumor, Doxorubicin (DOX) will be loaded in HA-ADH-Ce6 micelles, which would enhance the photodynamic therapy treatment of tumors by combining chemotherapy and photodynamic therapy.

光动力学疗法(PDT)是目前治疗恶性肿瘤的研究热点之一，二氢卟吩 e6(Ce6)作为新一代光敏剂具有近红外成像及光动力治疗功能，但是其水溶性差等缺陷限制了在临床的开发应用。为了克服这一问题，许多亲水性大分子聚合物用来修饰Ce6提高其溶解度。其中线性多糖透明质酸(HA)拥有水溶性好，生物相容性高等优点，同时由于肿瘤周围高表达CD44受体和透明质酸酶(HAase)，HA还具有主动靶向和酶敏感的特性。本课题利用Ce6和透明质酸通过化学键己二酰肼(ADH)缀合，构建酶敏感及诊疗一体化药物传递系统(HA-ADH-Ce6)，利用肿瘤中过表达HAase对HA链的剪切实现精确释放。同时为了克服单一疗法在肿瘤治疗中易产生耐药性和高复发等缺陷，我们用该胶束包载了抗癌药物阿霉素(DOX)，形成集光动力治疗和化疗为一体的具有联合治疗特点的载药纳米颗粒，并探索体外及体内抑瘤效应及其相关机制，为临床应用提供理论依据。

透明质酸(hyaluronic acid , hyalumnan , HA)是常用的一种高分子的聚合物载药载体。由于其独特理化性质和生理功能，已经在医学、生物材料方面得到了广泛应用。特别是采用透明质酸作为骨架的纳米颗粒，能利用其与肿瘤细胞表面的CD44特异性受体结合，实现纳米颗粒的主动靶向功能。且HA具有很多优势：水溶性好，生物可降解，生物相容性好，无毒，无免疫原性，易进行化学修饰等，使其在纳米颗粒的构建中有很强的优势。.二氢卟吩 e6(Chlorin e6, Ce6)作为一种很有潜力的光敏剂。它具备近红外波段的吸收波长（663nm），使得他不但能产生光动力治疗效果且可以进行近红外荧光成像。但是 Ce6 水溶性差，因此限制了其在临床的开发应用。本课题利用Ce6和透明质酸通过化学键己二酰肼（ADH）缀合，通过增加中间链的长度来增强内核的疏水性，使颗粒包裹更加紧密，同时利用HA链对肿瘤细胞周围高表达HAase的敏感性来构建HACE的多功能酶敏感药物传递系统。其中透明质酸为亲水段，Ce6为疏水段，可以简单的得到纳米胶束。该胶束本身功能多样性，除去可以包载疏水性化合物的作用外，同时具有近红外成像和光动力治疗的复合功能，克服目前使用的大部分载体作用单一的缺陷；特别是Ce6经过纳米聚合后，我们发现其吸收波谱产生红移，因而推测其具有光声成像并经过实验证明。同时，HA能与肿瘤表面过表达的CD44受体特异性结合，增加 Ce6在肿瘤细胞中的入胞率，提高其光动力治疗效果。.我们成功合成了三个不同分子量HA缀合的Ce6并对其体外的表征，敏感释放及细胞吞噬等进行了研究。发现其在体外有很好的酶敏感效果和荧光恢复情况，以及很好的体外光动力效果，特别是HACE20其在体内外均表现出了明显的荧光和光声成像效果，其在体内也能明显的抑制荷瘤小鼠的肿瘤生长，为进一步临床化的研究提供研究基础。