多功能前列腺癌靶向纳米载体设计及其热疗化疗作用研究

Nanocarriers encapsulated anticancer drug and gold nanoparticle using RLT as prostate cancer-targeting molecule (RLT-AuNPs/DrugNCs), will be assembled for combination treatment of prostate cancer with photothermal therapy and chemotherapy. The shape and size control of gold nanoparticles prepared by the seed- mediated growth method,will be investigated by varying the concentration of stabilizer, HAuCl4 and AgNO3. The near-infrared absorption spectroscopy and photothermal conversion characteristics of gold nanoparticles will also be studied. RLT-AuNPs/DrugNCs will be designed and assembled by using the film dispersion combined high pressure homogenization method and the reverse phase evaporation method. The encapsulation efficency, loading amount and stability of RLT-AuNPs/DrugNCs will also be investigated. The targeting of RLT-AuNPs/DrugNCs to PC-3 prostate cancer cells and tumor tissue of tumor-bearing nude mice will be investigated. The tissue distribution of RLT-AuNPs/DrugNCs will be assessed by using confocal fluorescence microscopy. The combination treatment of cancer with photothermal therapy and chemotherapy with RLT-AuNPs/DrugNCs will be comprehensively evaluated by in vitro temperature rise, cancer cell ability, in vivo tumor volume size，survival time and toxicity of tumor-bearing nude mice under near-infrared laser irradition.

以RLT作为前列腺癌靶向弹头构建包载抗癌药物和金纳米粒、具有光热疗化疗特性和前列腺癌靶向性的纳米载体。采用种子生长法制备金纳米粒，考察稳定剂、氯金酸和硝酸银等对金纳米粒尺寸和形状的影响，研究金纳米粒在近红外区最大吸收光谱和光热转换特性；采用薄膜分散-高压匀质法或逆相蒸发-高压匀质法制备抗癌药物和金纳米粒纳米载体，考察影响其包封率、载药量、稳定性的因素；以PC-3前列腺癌细胞和荷前列腺癌裸鼠为模型考察RLT对载体靶向性的影响，并采用激光共聚焦荧光显微镜考察其体内分布；研究该载体在近红外光照射下产热及对肿瘤细胞的影响和作用机制，体外以上升温度和细胞生存率等为指标，体内以裸鼠瘤体积大小、生存时间和毒性为考察指标，综合评价其热疗化疗协同治疗肿瘤的最佳条件。

以金纳米棒为基础，构建了靶向前列腺癌热疗化疗联合治疗纳米载体和靶向治疗肿瘤的金纳米棒。（1）以RLT多肽作为靶向弹头构建了包载多西紫杉醇和金纳米棒、具有光热疗化疗特性和前列腺癌靶向性的纳米脂质载体（GNRs/DocL-R）。GNRs/DocL-R具有较高的含药量和包封率，生理环境条件下能够缓慢释放药物，近红外激光照射可以加快药物释放。RLT的修饰能够增加人前列腺癌细胞PC-3的摄取量，增强其对前列腺癌细胞的增殖抑制作用和肿瘤细胞凋亡数量；作用机制为通过影响细胞生长周期的G2/M期来阻滞肿瘤细胞生长，以及使肿瘤细胞内产生更多的活性氧，导致细胞凋亡。GNRs/DocL-R能够增加多西他赛在体内的滞留时间，具有长循环和缓释作用。GNRs/DocL-R相对于Doc溶液和Doc脂质体组，能够减少药物向心脏和脑组织的分布，降低药物对正常组织器官的毒性。活体成像检测显示GNRs/DocL-R具有一定的靶向性，提高了药物在肿瘤组织含量，实现靶向抗肿瘤作用。GNRs/DocL-R+Laser能够有效抑制肿瘤的生长，抑瘤率达到79.42%，显著高于其他治疗组。治疗组荷瘤鼠体重和病理形态学观察结果显示GNRs/DocL-R对各组织器官的毒性小于Doc。本研究表明GNRs/DocL-R在激光照射下，能够发挥金纳米棒的热疗和多西他赛的化疗作用，协同治疗前列腺癌，表现出较好的抗肿瘤效果和较低的毒性。（2）采用RLT多肽通过金属-S键修饰金纳米棒制备RLT 介导的靶向肿瘤的金纳米棒，该制剂具有显著肿瘤靶向性和高肿瘤细胞摄取率，能增强体内外抗肿瘤活性且毒性小，其有望成为靶向治疗肿瘤的一种新型治疗体系。本研究成功的完成了项目计划书中所列的各项研究计划，在该领域发表SCI论文7篇，其中JCR一区论文4篇，JCR二区论文2篇；国际会议论文1篇；申报国家发明专利2项，其中授权1项。依托本项目资助，共培养4名硕士研究生和一名青年科研骨干教师。以本项目为依托，申请获批一项国家自然科学基金国际（地区）合作与交流项目《基于DNA纳米组装体的类风湿性关节炎免疫治疗作用研究》（No. 81611130076）。