【摘 要】
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近年来,基于纳米医疗技术开发的用于肿瘤治疗或诊断的纳米靶向递送体系取得了巨大进展。纳米靶向递送体系是一类能够定点将药物递送到靶细胞部位,实现精准、高效和安全治疗的纳米材料。目前,研究者构建了多种多样的靶向纳米递送体系,包括脂质体、胶束、聚合物纳米粒、无机纳米粒等,这些靶向纳米递送体系在传递药物用于抗肿瘤研究中展示了巨大的潜力。但大多数纳米靶向递送体系仍面临着靶向效率低、生物相容性差、治疗效果不佳及
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近年来,基于纳米医疗技术开发的用于肿瘤治疗或诊断的纳米靶向递送体系取得了巨大进展。纳米靶向递送体系是一类能够定点将药物递送到靶细胞部位,实现精准、高效和安全治疗的纳米材料。目前,研究者构建了多种多样的靶向纳米递送体系,包括脂质体、胶束、聚合物纳米粒、无机纳米粒等,这些靶向纳米递送体系在传递药物用于抗肿瘤研究中展示了巨大的潜力。但大多数纳米靶向递送体系仍面临着靶向效率低、生物相容性差、治疗效果不佳及释药响应性弱等挑战。因此,有必要开发更安全高效的特异性靶向肿瘤的纳米递送体系,提高肿瘤精准诊断和治疗效果。本论文设计了两种纳米靶向递送体系,分别是基于酶促自组装的线粒体靶向体系用于肿瘤光动力治疗和基于生物正交反应的NK活细胞递送体系用于肿瘤免疫治疗。主要包括以下两部分内容:(1)合成了带磷酸基团的苯丙酪氨酸三肽,用于酶促自组装反应。然后分别利用酰胺化反应将带磷酸基团的苯丙酪氨酸三肽和线粒体靶向基团TPP共价结合到光敏剂二氢卟吩e6(Ce6)上,得到酶促自组装前体分子(Ce6-TPP-Phe-tyr),并通过质谱、核磁和液相验证了该前体分子的成功构建。Ce6-TPP-Phe-tyr可以实现对肿瘤组织的深层浸润,其上的磷酸基团在肿瘤细胞过表达的碱性磷酸酶触发下,能够在肿瘤部位原位自组装成纤维状纳米胶束。自组装得到的纤维状纳米胶束能够被肿瘤细胞大量摄取,并利用其上的TPP靶向到富氧的线粒体中。在激光照射下,胶束上的Ce6在线粒体中产生大量活性氧(ROS)以杀伤肿瘤细胞。我们利用透射电镜验证了该酶促自组装策略,结果表明Ce6-TPP-Phe-tyr能够在碱性磷酸酶环境中自组装成纤维状纳米胶束。为了研究该体系的光动力抗肿瘤效果,我们分别进行了体外和体内实验,结果表明Ce6-TPP-Phe-tyr不仅能够高效产生ROS,还可以深度穿透肿瘤组织,原位自组装成纤维状纳米胶束。相比目前通用的纳米粒子包裹Ce6策略,我们构建的体系可以实现Ce6在肿瘤细胞中的高摄取并靶向富集在线粒体部位,不会发生Ce6泄露问题,提高了ROS产率,极大地增强了光动力疗法的抗肿瘤效果。(2)合成了含有二硫键的双N-羟基琥珀酰亚胺酯(NHS酯)NHS-SS-NHS,然后通过NHS酯反应将白介素21(IL-21)蛋白与NHS-SS-NHS相结合,构建蛋白纳米颗粒。随后,利用蛋白纳米颗粒表面多余的NHS酯与anti-CD45蛋白上的氨基反应,将anti-CD45蛋白负载到蛋白纳米颗粒表面,得到anti-CD45蛋白修饰的纳米颗粒ILNPs。接着,通过糖代谢工程在NK细胞和人淋巴瘤细胞(Raji)表面分别标记上能够发生生物正交反应(Click反应)的叠氮基团(Ac4Man NAz/N3)和环张力炔烃基团(Ac4Man-BCN/BCN),得到修饰后的N3-NK细胞和BCN-Raji细胞。随后,通过上述制备的纳米颗粒ILNPs表面的anti-CD45蛋白与N3-NK细胞发生抗原抗体反应,将ILNPs结合到N3-NK细胞表面,得到生物正交靶向的活细胞纳米载体N3-NK-NPs。利用N3-NK-NPs表面修饰的N3基团与淋巴瘤细胞表面修饰的BCN基团发生Click反应,实现NK细胞主动靶向识别肿瘤细胞,从而实现NK细胞在肿瘤组织部位的高效富集和深层浸润。在肿瘤细胞的刺激下,NK细胞表面还原性升高,从而实现NK细胞表面负载的ILNPs纳米颗粒中的二硫键还原响应性断裂,释放低剂量的IL-21细胞因子,既降低了全身系统毒性,又实现了IL-21持续有效地活化NK细胞的效果。同时。实验结果表明活细胞纳米载体N3-NK-NPs显著逆转了肿瘤免疫抑制微环境,产生了更强的抗肿瘤免疫反应。
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