难溶性抗癌药物肿瘤靶向转运载体设计和热疗特性研究

以纳米容器- - 碳纳米管（具有光热转换特性、比表面积大和中空特点）作为难溶抗癌药物转运载体的基体，对其表面修饰使具有肿瘤靶向性。利用碳纳米管激光照射产生的热和其携带的抗癌药物杀伤肿瘤细胞，考察两者协同效应，建立具有热疗特性、肿瘤靶向的难溶抗癌药物转运载体。研究磷脂（以DSPE-PEG为例）等材料对碳纳米管分散性的影响，以高速离心时间作为分散稳定性考察指标；采用湿法或纳米沉积法，将难溶性药物填充碳纳米管内部，高分辨扫描电镜观察药物进入碳纳米管内的情况，热重分析测定载药量,透析法考察碳纳米管的药物缓释特性；用肿瘤靶向性NGR多肽分子对该药物载体进行修饰，以乳腺癌细胞和荷乳腺癌裸鼠考察其靶向性，激光共聚焦荧光显微镜考察体内分布。研究碳纳米管载体在近红外激光照射下产生热及对肿瘤细胞的影响，体外以上升温度和细胞生存率为指标，体内以裸鼠瘤体积大小和生存时间为考察指标。综合评价该体系肿瘤治疗的最佳条件。

本课题主要进行了三个方面的研究：（1）采用单壁碳纳米管成功的构建了一个新的具有肿瘤靶向作用的难溶性药物转运系统。该系统有着良好的稳定性，能够高效的装载难溶性抗肿瘤药物多西紫杉醇，体外细胞实验表明，该系统能够快速有效的穿过细胞膜，诱导细胞凋亡，抑制PC-3细胞增殖。体内动物肿瘤模型研究显示，该系统有效的延长了多西紫杉醇的半衰期，并且在肿瘤组织中高度浓集，降低了在主要器官中的分布，对肿瘤细胞有更强的杀伤作用而对主要脏器无明显的毒副作用。当采用近红外激光照射时，单壁碳纳米管所发出的热与多西紫杉醇化疗结合，显示出了显著地抗肿瘤协同作用。本研究提供了一个新型的具有应用潜力的，热疗与化疗联合的肿瘤治疗系统。（2）通过对单壁碳纳米管表面进行聚乙烯亚胺的共价修饰，然后装载hTERTSiRNA，最后使用靶向多肽NGR进行靶向修饰，从而构建了一种新的具有肿瘤靶向作用的基因转运系统。该系统有着优秀的跨膜转染能力，诱导凋亡，抑制PC-3细胞增殖。体内裸鼠肿瘤模型显示，该系统能在肿瘤部位富集，将SiRNA转运至肿瘤组织中，引起更强的肿瘤生长抑制作用，同样，热疗与SiRNA的基因治疗也显示出了明显的协同作用。本研究为热疗和基因治疗的联合应用提供了新的思路。（3）采用富勒烯创新性的合成了一种具有肿瘤靶向作用的难溶性药物转运系统，对难溶性抗肿瘤药物多西紫杉醇有着超高的负载效率。该系统能够快速的穿过细胞膜，释放药物，诱导肿瘤细胞凋亡。体内动物肿瘤模型研究表明，该系统能够提高多西紫杉醇的生物利用度，延长在体内的循环时间，使多西紫杉醇更多的分布在肿瘤组织中，有效的降低了其在各主要正常脏器中的分布，从而使该系统发挥出更强的抗肿瘤作用，降低多西紫杉醇所带来的毒副作用。本研究验证了富勒烯作为药物转运载体的可行性，为实现富勒烯的光动力学治疗和化疗的联合治疗肿瘤奠定了基础。.本研究成功的完成了项目计划书中所列的各项研究计划，到目前为止已有四篇论文发表，其中两篇发表在著名国际刊物 Biomaterials 2013 Jan;34(1):262-74. 2013 Jan;34(1):251-61上，影响因子8.415；另外两篇分别发表在Int J Nanomedicine 2011;6:2641-52，2011；6:1527-34上。申请国家专利5项。依托本项目资助，培养了五名博士生和六名硕士生。