釕配合物及多功能納米雙載藥物和siRNA抑制腫瘤及其靶向成像的研究.pdf

1、惡性腫瘤已經成為人類的頭號殺手。已知化療藥物仍普遍存在毒性強、對腫瘤靶向識別性差，在殺死腫瘤細胞的同時也對人體正常組織細胞造成很大的傷害，長期治療更會致使腫瘤細胞產生耐藥性等缺點。并且傳統(tǒng)的單一藥物抗腫瘤很難達到理想的治療效果。因此，開發(fā)高效、低毒、靶向性強的新型多靶點抗腫瘤藥物是研究重點。
　　釕配合物具有低毒性、易吸收、體內排泄快等化學生物學特性，在抗腫瘤藥物開發(fā)領域受到極大關注。釕配合物能夠誘導并穩(wěn)定端粒DNA形成G-四鏈體

2、結構，抑制端粒酶活性，并且體內外都表現(xiàn)出抗腫瘤活性和熒光探針的功能。釕配合物的另一優(yōu)勢在于能夠選擇性的抑制腫瘤的轉移。
　　小干擾RNA（siRNA）可以特異性的抑制某些基因的表達，在腫瘤治療領域具有重要的應用價值。因此，通過納米載體負載siRNA和抗腫瘤藥物，并利用外接腫瘤特異性識別靶標分子等方式，建立靶向性納米運載體系，有效提高傳統(tǒng)抗腫瘤藥物的治療效果。這些新型的納米運載體系集載藥、遞送siRNA及靶向成像于一體，為開發(fā)腫瘤的

3、診斷試劑和基因治療功能的納米藥物奠定堅實的理論基礎。
　　基于上述的研究背景，本論文系統(tǒng)的研究了釕配合物與人體端粒序列 HTG21 AG3(T2AG3)3的相互作用及抗腫瘤作用機制。樹狀大分子修飾的納米硒負載VEGFsiRNA對血管新生和抗腫瘤方面的影響，以及磁性納米運載體雙載化療藥物阿霉素和siRNA磁靶向治療腫瘤及雙模式成像的研究。
　　本論文主要包括以下五章：
　　第一章，緒論部分，簡要的綜述了G-四鏈體的結構特

4、點及生物學功能，介紹了血管生長因子VEGF及bFGF對腫瘤血管的影響；重點介紹了基因治療腫瘤的研究進展，詳細的闡述了納米載體遞送基因和藥物的要素。
　　第二章，本研究旨在闡明金屬配合物作為一種新穎和有效的端粒酶抑制劑和細胞核靶向藥物在抗腫瘤過程中的效果。兩個手性配合物無論是在有金屬離子還是沒有金屬離子的情況下都能夠選擇性的誘導和穩(wěn)定端粒DNA的G四鏈體，Λ-[Ru(phen)2(p-HPIP)]2+在抑制端粒酶的過程中具有很高的抑

5、制活性，表明Λ-[Ru(phen)2(p-HPIP)]2+可能是在癌癥化療中是端粒酶的有效抑制劑。這些手性配合物Λ-[Ru(phen)2(p-HPIP)]2+被HepG2細胞有效吸收，進入細胞質后積累于細胞核內，顯示更優(yōu)異的抗腫瘤活性。釕配合物進入細胞核以及后續(xù)的積累與異構體的手性和釕配合物微妙的環(huán)境有關。因此，細胞核可以作為手性釕配合物作為抗腫瘤藥物細胞內的靶點。
　　第三章，研究表明釕配合物有較強的抗癌活性,但是抗癌藥物的細胞

6、吸收對藥效活性有著至關重要的影響，使用具有熒光特性的釕配合物能有效地跟蹤腫瘤細胞和準確地實時記錄藥物的分散、轉移。在這項研究,我們采用含有疏水性配體的釕配合物，[Ru(bpy)2(5-idip)]2+(RBD)和[Ru(phen)2(5-idip)]2+(RPD)，（5-idip=2-吲哚-[4,5-f][1,10]-鄰二氮菲）。研究發(fā)現(xiàn)RPD能夠通過能量依賴的非內吞方式有效的進入到Hela細胞中，進入細胞后釕配合物先在溶酶體內聚集，然

7、后再從溶酶體內逃逸，聚集細胞核中，有效抑制 DNA的轉錄和翻譯，最終導致癌細胞的凋亡。另外RPD通過激活caspase-9以及后續(xù)的caspase-3和caspase-7并誘導PARP失活，從而誘導了線粒體介導的HeLa細胞凋亡。研究還表明，RPD通過線粒體介導的細胞凋亡途徑和抑制端粒酶活性誘發(fā)HeLa細胞發(fā)生凋亡。
　　第四章，小干擾RNA(siRNA)在心血管疾病、病毒感染、癌癥等疾病的治療和預防上已經表現(xiàn)出巨大的應用前景，但

8、實際治療應用中需要依靠有效的載體運送才能到達靶細胞。在本研究中，我們試圖通過合成的納米硒顆粒及其優(yōu)化體系與沉默腫瘤相關基因VEGF的siRNA組裝系統(tǒng)的結構調控來構建高效的基因遞送系統(tǒng)。在納米硒SeNPs的基礎上將具有電荷翻轉功能的聚烯丙胺檸康酸酐衍生物(PAH-Cit)和高負載效率的樹狀大分子 G2 PAMAM在 SeNPs上進行組裝，制備用于 siRNA傳遞的納米硒復合載體 G2/PAH-Cit/SeNPs@siRNA。此納米載體具

9、有pH響應特性，能夠有效提高siRNA的負載效率和釋放效率，進而在體內外高效沉默 VEGF基因。另外，體內實驗表明 G2/PAH-Cit/SeNPs@siRNA納米體系能夠有效靶向小鼠腫瘤部位，通過沉默VEGF基因，抑制腫瘤內血管的生長。G2/PAH-Cit/SeNPs@siRNA與SeNPs@siRNA相比，不僅能夠明顯提高抗腫瘤效果，并且對主要器官幾乎沒有毒副作用?？傊?，本研究提過了一個新的siRNA運載系統(tǒng)，從而為癌癥的治療提供另

10、一種治療途徑。
　　第五章，兩個或兩個以上不同機制的治療方法相結合，能夠更有效的阻止腫瘤的生長?；熕幬锖蛃iRNA的協(xié)同治療提供了一個有前景的癌癥治療策略。合成具有磁靶向的超順磁性納米顆粒Fe3O4，表面包覆一層介孔二氧化鈦，形成復合納米載體Fe3O4@TiO2@mTiO2，有效雙載化療藥物阿霉素（DOX）和β-catenin siRNA。后續(xù)實驗證明在外加磁場的作用下。Fe3O4@TiO2@mTiO2有效的實現(xiàn)藥物和基因的負載