pH/H2O2双级响应金纳米棒用于脑胶质瘤的联合治疗研究

The key problem of glioma is that the existing diagnosis and treatment methods can not diagnosis as early as possible, inhibit or delay tumor recurrence precisely and effectively, thus it is of great significance to design and construct a new and efficient multi-functional platform for diagnosis and treatment. In this project, pegylated gold nanorods are designed to build pH/H2O2 dual-sensitive platform to achieve tumor specific release vial the internal coupling of photosensitizer and chemotherapeutic drugs. The specific Angiopep-2 peptide and the catalase will be modified as targeting functional group and improving the hypoxic microenvironment of tumor, respectively. The designed platform is aimed to be used not only for diagnostic imaging, but also for the combination of photothermal therapy, photodynamic therapy and chemotherapy, which provide a new route for the diagnosis and treatment of glioma.

脑胶质瘤的关键问题在于现有诊断和治疗手段不能及早发现且精准有效的抑制或延缓肿瘤复发，因此设计构建新型高效安全的多功能诊疗一体化载体具有重要意义。本课题拟以聚乙二醇修饰的金纳米棒为平台，构建pH/H2O2双级响应内部偶联光敏剂和化疗药物以实现肿瘤特异性释放，同时采用对脑胶质瘤细胞有高特异亲和性的多肽Angiopep-2作为靶向功能基，过氧化氢酶改善肿瘤缺氧微环境，增加疗效，既能用于诊断成像，又能在近红外光光热、光动和化疗共同作用下，进行联合治疗脑胶质瘤的研究，为脑胶质瘤的诊断和治疗提供新途径。

恶性肿瘤严重威胁人类生命健康，现有诊疗手段不能早期精准发现且有效抑制肿瘤生长。联合应用多模态分子影像技术可以更加全面精确定位肿瘤信息并实时示踪肿瘤的发生、发展和治疗进展，临床对于肿瘤尤其是脑胶质瘤的手术切除以及防复发治疗至关重要。研究构建了一种基于白蛋白和过氧化氢酶的仿生光控纳米诊疗探针（ICG/AuNR@BCNP），高效包载光敏剂吲哚菁绿（ICG）和光热剂金纳米棒（AuNR）。该纳米探针可通过白蛋白结合蛋白跨血脑屏障靶向至脑胶质瘤细胞，实现荧光、光声和红外热成像，具有理想的探测深度和高信噪比，并通过生物发光、磁共振和正电子发射断层成像的辅助监测指导，联合光动力治疗和光热治疗作用，同时利用过氧化氢酶缓解脑胶质瘤缺氧微环境，增强疗效。通过静脉或瘤内注射可显著抑制脑胶质瘤生长，延长原位脑胶质瘤小鼠的生存期，且纳米探针的体内生物安全性良好。此外，该纳米探针可通过荧光成像准确指导脑胶质瘤手术切除，实现联合诊疗。研究还构建了另一种光控纳米诊疗探针（DOX/Au@SiO2-HA），以金纳米星为光热转换材料，在其表面包覆介孔二氧化硅并包载化学药物阿霉素（DOX），最后以透明质酸作为封堵剂以实现肿瘤靶向和对包载药物的控制释放。结果表明，经载药和修饰后的功能化金纳米星体外光热转换性能良好，包载的DOX呈现透明质酸酶响应式释放，此外，功能化金纳米星在三阴性乳腺癌4T1细胞模型上体外光热/化疗联合治疗效果显著。综合上述结果，本研究为肿瘤的精准诊疗提供了新依据。项目资助发表研究论文3篇，培养研究生6名。项目投入经费21万元，支出20.9455万元，各项支出基本与预算相符。