论文部分内容阅读
光动力学疗法(Photodynamic therapy,PDT)是种治疗肿瘤、老年性视网膜黄斑变性以及光化角化病等疾病的非侵入性微创治疗手段。静脉或局部注射光动力药物-光敏剂(Photosensitizer,PS)后,使用相应波长的激光照射靶组织,靶组织内潴留的PS受激光激发后将能量传递给周围分子,其中氧分子接受能量后形成活性氧,通过氧化损伤杀伤靶细胞。PDT疗法无毒、微创、疗程短且不会产生耐药性。PDT疗法虽然在临床上已取得了肯定的疗效,但是目前还存在一些不足,有必要做进一步改进。首先,PS靶向富集能力不足,90%以上的PS分布在肝肾组织内,降低了药物的利用率,并且皮肤内也有一定量的PS潴留,导致明显皮肤光毒作用,给患者带来痛苦。其次,PS在红光区的激发波长局限在600-650nm间,该波段激光的组织穿透能力弱,限制了PDT在体内深层次的应用。最后,PS多为疏水性化合物,体液环境中容易团聚,降低PS的PDT活性。开发磁控靶向药物载体系统和制备新型PS是解决上述问题的两个重要方法。磁控靶向药物载体系统简单有效,仅通过在靶组织皮肤外侧安置强磁场即可引导药物载体在靶组织富集,减少药物在正常组织的分布。表面功能材料可增加药物的稳定性和水溶性,并具可扩展能力。目前,还未有关于通过磁控靶向药物载体改善PS靶向能力的研究报道。开发新型PS是解决PS上述不足的根本方法之一。叶绿素降解产物及其衍生物在波长650-700 nm处的吸收系数高,比已上市的光敏剂5-ALA高出约一个数量级,且化学结构明确,体内消除迅速,有望成为新一代的PDT抗肿瘤新药。基于以上考虑,本课题构建了一系列磁性纳米粒子(magnetic nanoparticles,MNPs)作为磁控靶向药物载体,装载光敏剂PHPP形成磁控靶向药物传递系统(PHPP-MNPs,pMNPs)后,对其毒性、磁控靶向富集能力以及对PHPP的PDT活性的影响等进行考察,筛选出低毒高效的pMNPs,为PS的磁控靶向制剂提供通用制备方法。同时,对本实验室新型叶绿素类光敏剂Purpurin-H的PDT活性以及作用机制进行研究。本课题制备的四种pMNPs中,磁性壳聚糖纳米粒子(chitosan magnetic nanoparticles,CS-pMNPs)无毒性、对光敏剂PHPP的PDT药物活性影响小。优化制备方法后,CS-pMNPs呈明显的核壳结构,平均粒径22.6±5.3 nm,包封率为87.5%,载药最为4.6%;CS-pMNPs无毒性,主要富集在细胞质内,在细胞核内无明显分布;体内具有磁共振成像(magneticresonance imaging,MRI)以及磁控靶向富集能力,磁靶向8 h后,肿瘤内即有显著富集,在皮肤和肝脏内分布不明显;体内、体外均可有效的导致SW480结肠癌退化。CS-pMNPs具备的MR成像能力可有效将所载药物分布可视化,指导恰当的治疗时机。本研究首次成功的将磁控靶向药物载体应用于改善PS的体内靶向性。Purpurin-H是本实验室首次合成的新型叶绿素类光敏剂,激发光波长690 nm,具有较好的三线态产率和单线态氧产率。本研究对其体外活性检测表明,Purpurin-H可以有效的杀伤SW480细胞,且无细胞毒性。体内、体外研究均表明,MSH2基因沉默的SW480细胞对PDT作用更加敏感。MSH2基因的产物MSH2蛋白在人类错配修复系统(mismatchrepair,MMR)中具有重要地位,在修复系统中负责识别新合成的DNA核苷酸链上的碱基错配。MMR的缺陷会导致患者对化疗药物产生抗药性,本研究结果提示光敏剂Purpurin-H对于那些MMR缺陷的对化疗药物具有抗药性的患者有潜在的应用价值。