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背景: 乳腺癌作为女性最常见的恶性肿瘤之一,其发病率已经跃居于女性恶性肿瘤之首,也是导致女性死亡最主要的原因之一。目前,乳腺癌主要的治疗方式包括手术治疗、化疗、放疗、内分泌治疗和生物靶向治疗。化疗是乳腺癌主要全身治疗方式,其中蒽环类和紫衫类为基础的化疗方案在乳腺癌治疗中应用广泛。但是蒽环类药物阿霉素由于其水溶性差、有剂量累积性心脏毒性作用而限制了其在临床上的应用。为了解决这一问题,纳米颗粒介导的靶向给药方式成为了当前研究的热点,其中,包载阿霉素的体外刺激响应型纳米载药体系显示出了明显的治疗优势。 我们合成了一种纳米载药体系CS/PNIPAAm@SWCNTs-DOX,在我们以前的研究中已经证实了其对小鼠MB49皮下肿瘤具有较好的治疗效果,且对脏器具有较小的毒性作用。但是以前的研究较为表浅,仅限于治疗效果的观察以及毒副作用的检测,对其具体作用机制以及纳米颗粒引起的机体免疫状态的改变没有太深入的研究,在这里,我们对该种纳米颗粒的具体靶向机制以及在治疗过程中引起的体内抗肿瘤免疫的改变进行了探讨,同时对纳米颗粒合成过程进行了优化,使得该颗粒在大小及均一性方面有了改善。我们合成了包载荧光染料Cy5的纳米颗粒,利用荧光染料Cy5模拟阿霉素在肿瘤内的分布与释放。通过免疫荧光技术定位分析在肿瘤内部纳米颗粒的药物释放情况以及与血管的相对位置。 鉴于蒽环类药物阿霉素在临床上更常用于乳腺癌的治疗,在这里我们采用小鼠乳腺癌模型验证该纳米颗粒的治疗效果。本实验中我们利用在BALB/c小鼠4T1-luc正位乳腺癌模型通过小动物活体成像仪观察该纳米材料的治疗效果。并利用利用流式细胞术分析纳米颗粒引起的树突状细胞、T细胞、MDSC等主要参与肿瘤免疫反应细胞的变化。 目的: 1.优化近红外激光响应型纳米载药系统,并包载化疗药物阿霉素。 2.探究纳米颗粒在肿瘤内部的定位以及靶向性机制。 3.验证该纳米载药体系对小鼠4T1-luc乳腺癌细胞的抑制率以及BALB/c小鼠4T1-luc正位乳腺癌治疗疗效。 4.分析纳米颗粒治疗引起的小鼠抗肿瘤免疫改变,包括肿瘤引流区淋巴结DC的改变以及肿瘤部位T细胞的变化、MDSC的变化。 方法: 优化包载阿霉素纳米颗粒,检测其基本物理化学性质,通过透射电子显微镜对合成的纳米颗粒粒径大小、分布、表面形貌进行表征,荧光染料Cy5替代阿霉素包载于优化的纳米颗粒中,定位分析近红外激光诱导的纳米颗粒在肿瘤部位的聚集与释放情况以及与肿瘤组织内血管的相对位置。检测该纳米颗粒对乳腺癌细胞4T1-luc的抑制率,建立用于评价肿瘤治疗效果的小鼠4T1-luc正位乳腺癌模型,小鼠体内检测纳米颗粒对乳腺癌肿瘤治疗效果。并用流式细胞术分析纳米颗粒所引起的免疫细胞的变化。 结果: 1.优化纳米颗粒基本理化性质:透射电子显微镜结果表明该纳米颗粒粒径约为200 nm,且大小均一,大致呈球形。近红外激光照射可以促进包载阿霉素纳米颗粒对阿霉素的释放。 2.近红外激光诱导下,更多的纳米颗粒在肿瘤部位聚集并释放Cy5,且与肿瘤内血管分布相一致。 3.包载阿霉素纳米颗粒对小鼠4T1-luc乳腺癌细胞有明显的抑制,对BALB/c小鼠4T1-luc正位乳腺癌治疗有显著疗效。 4.该纳米颗粒可以引起肿瘤引流区淋巴结的DC数量和活化比例增加。 5.包载阿霉素纳米颗粒可以引起肿瘤部位CD8+T细胞增加,但CD4+T细胞以及Treg无明显改变。 6.载阿霉素纳米颗粒可以引起肿瘤部位MDSC细胞减少。 结论: 我们优化了CS/PNIPAAm@SWCNTs-DOX纳米颗粒,其粒径大小从400 nm变为200 nm。在近红外激光刺激下,有更多的纳米颗粒聚集到肿瘤部位,且与肿瘤内血管分布一致。细胞毒性实验证明该颗粒具有较强杀伤乳腺癌细胞4T1-luc的能力,动物水平实验进一步验证了其肿瘤治疗效果,且该纳米颗粒在小鼠体内具有一定的抗肿瘤免疫效果,可以增加肿瘤引流区淋巴结DC比例及活化比例,轻微增加肿瘤部位CD8+T比例、减少MDSC比例,在肿瘤的治疗方面具有一定的研究价值。