研究背景与目的癌症是世界范围内主要死亡原因之一,而化疗仍是癌症最传统、应用最广泛的治疗方法。化疗药物普遍存在毒性高、靶向性差、全身毒性反应大等问题,导致在临床中化疗药物的应用有很大的限制,而近年来发展迅速的癌症靶向与免疫治疗也存在由药物递送方式而导致的多种不良反应的问题。因此,寻找癌症治疗的有效药物及其递送方式极为重要。在这其中,纳米嵌段共聚物胶束便是一种非常有前景的方式。随着纳米技术的不断发展,纳米嵌段共聚物胶束在医学上的应用愈发广泛。纳米嵌段共聚物胶束具有良好的生物相容性、强稳定性、易改性和高载药量等特点,是抗癌药物的良好纳米递药载体。研究人员利用纳米嵌段共聚物胶束的亲、疏水性,改造后负载多种不同性质的抗癌药物,并且通过定制其靶向性,可实现药物靶向释放的同时降低药物的毒性及副反应,成为有巨大潜力的抗癌药物载体。在共聚物胶束抗癌药物载体的研究中,具有活性氧(ROS)响应的胶束是一个重要的方向。许多研究表明,与正常组织相比,肿瘤微环境中ROS浓度偏高。因此,利用具有还原性的共聚物胶束装载药物后实现肿瘤微环境中药物的聚集释放,是提高肿瘤组织内累积药物浓度的可行方法。也有许多研究表明,叶酸(FA)受体在大多数肿瘤细胞中过表达。利用抗原抗体结合反应,将叶酸与抗肿瘤药物相结合,实现药物的靶向递送也被许多研究证明其可行性。因此在本研究中,我们合成了具有叶酸靶向性的、负载阿霉素(Dox)并具有还原性的三唑环连接的两亲性叶酸修饰活性氧响应性葡聚糖(聚硫化丙烯)嵌段共聚物(FA-Dex-b-PPS-Dox),并进一步研究了其作为抗肿瘤靶向治疗的纳米药物载体的可行性及抗肿瘤作用。研究方法1.合成并利用傅里叶红外光谱仪(FITR)和质子核磁共振(~1H NMR)对FA-Dex-b-PPS及其各种中间产物的化学结构进行验证。2.利用荧光光谱、准弹性光散射(DLS)以及透射电子显微镜(TEM)表征FA-Dex-b-PPS自组装成纳米共聚物胶束的行为,并通过荧光探针法测定共聚物纳米粒子的临界胶束浓度(CMC)。通过透析法制备负载阿霉素(Dox)的治疗性纳米共聚物载体。3.体外分别模拟活体普通内环境和肿瘤条件的p H值及氧化条件,探究FA-Dex-b-PPS-Dox体外药物释放效率。4.通过CCK-8实验、Transwell实验、Wound healing实验,研究FA-DClinical forensic medicineex-b-PPS-Dox对PC3前列腺癌细胞系的靶向特异性与杀伤作用,并利用荧光染色、共聚焦激光扫描显微镜(CLSMwww.selleck.cn/products/pf-07321332)观察PC3细胞对阿霉素的摄取与释放情况,蛋白印迹(WB)实验、苏木素-伊红(HE)染色、免疫组化(IHC)染色等实验分析其抗肿瘤作用。5.通过体内异种移植瘤裸鼠模型及HE、IHC等实验研究FA-Dex-b-PPS-Dox的体内靶向抗肿瘤作用及药物周围SB431542采购毒性。研究结果1.红外光谱仪及核磁共振氢谱的验证结果表明,我们成功制备了FA-Dex-b-PPS共聚物。2.荧光光谱、DLS和TEM测试结果表明,聚合物颗粒在包载药物前后形貌均为球形结构,负载药物后其在模拟体内环境的情况下粒径约为130 nm,相较负载药物前粒径101 nm明显增大,说明胶束可成功负载Dox。3.体外药物释放实验表明,FA-Dex-b-PPS-Dox纳米共聚物胶束具有被氧化性环境触发并释放Dox的能力。4.CLSM分析显示,FA-Dex-b-PPS-Dox可通过FA受体内化到PC3细胞中。此外,细胞CCK-8实验、Transwell实验、Wound healing实验、IHC染色、WB、HE染色等实验表明,FA-Dex-b-PPS-Dox胶束对PC3细胞表现出良好的体外靶向杀伤(即抗肿瘤)作用,并证明其可通过诱导ROS的产生进一步诱导PC3细胞凋亡。5.体内异种移植瘤裸鼠模型及HE染色、IHC染色分析表明,FA-Dex-b-PPS-Dox纳米粒子较无叶酸修饰的Dex-b-PPS-Dox纳米粒子具有更好的靶向特异性及抗肿瘤效果,并且与传统Dox相比,FA-Dex-b-PPS-Dox纳米粒子可以降低Dox的毒副作用。研究结论我们成功制备的FA-Dex-b-PPS-Dox嵌段共聚物胶束稳定性好、具有活性氧响应性、较强的肿瘤靶向特异性及良好的抗肿瘤作用,在纳米生物学及肿瘤靶向治疗等领域具有巨大的潜在价值。