表阿霉素免疫纳米微粒靶向抗肝癌作用的研究
作者:佚名; 更新时间:2017-02-01

  如何在提高肿瘤组织药物浓度的同时降低正常组织中的药物浓度,是目前肿瘤化疗研究的热点,因此载药纳米微粒靶向治疗具有广阔的前景,下面是搜集整理的一篇探究表阿霉素免疫纳米微粒作用的论文范文,供大家阅读参考。

  [摘要] 目的 制备表阿霉素(E-ADM)免疫纳米微粒(NPs),观察其对荷人肝癌裸鼠模型的靶向治疗效应。 方法 利用聚电解质复合法合成载表阿霉素纳米微粒(E-ADM-NPs),化学交联法合成载表阿霉素的抗血管内皮生长因子受体2(VEGFR2)单克隆抗体纳米微粒(E-ADM-Ab-NPs),观察E-ADM-Ab-NPs在荷人肝癌裸鼠模型体内的分布特点,观察药物的靶向抗肿瘤效应及其毒副作用。 结果 E-ADM-Ab-NPs保留了抗VEGFR2单克隆抗体的活性;E-ADM-Ab-NPs组肿瘤组织中的E-ADM浓度为(31.85±4.78) mg/kg,显著高于E-ADM-NPs组(P < 0.05);E-ADM-Ab-NPs组的瘤体积抑制率及瘤重抑制率为60.69%和58.54%,较E-ADM-NPs组和E-ADM原药组均明显增强(P < 0.05);且E-ADM-Ab-NPs组的血白细胞计数、谷丙转氨酶及肌酐水平与空白对照组相比,差异均无统计学意义(P > 0.05);而E-ADM原药组的血白细胞计数较空白对照组下降42.68%,血清谷丙转氨酶水平则升高88.06%(P < 0.05)。 结论 E-ADM-Ab-NPs具有免疫活性,其在动物模型体内呈导向性分布,可提高E-ADM的疗效并有效降低E-ADM的毒副作用,是一种安全的新型药物纳米靶向制剂。

  [关键词] 表阿霉素;聚电解质复合法;载药纳米微粒;肝癌;血管内皮生长因子;靶向给药

  目前原发性肝癌的治疗是以手术为主的综合治疗,但总的手术切除率仅有20%~30%,且术后2年复发率高达50%[1],因此化疗依然是肝癌治疗重要的辅助手段。为提高传统化疗药物的疗效并减少其毒副作用,靶向给药日益成为治疗肝癌的有效方法,而单克隆抗体和载药纳米微粒则是当前研究的热点[2-4]。笔者在前期研究中选择生物相容性好、可生物降解的天然高分子材料海藻酸钠和阳离子瓜尔胶,利用聚电解质复合法制成具有良好缓释性能的载表阿霉素纳米微粒(E-ADM-NPs)[5]。本研究将进一步探讨E-ADM-NPs与抗VEGFR2单克隆抗体的交联,并观察交联物(E-ADM-Ab-NPs)对荷人肝癌裸鼠模型的抗肿瘤作用,以期用于原发性肝癌的靶向治疗。

  1 材料与方法

  1.1 试剂与动物

  海藻酸钠(温州东升试剂厂);阳离子瓜尔胶(美国Economy公司);盐酸表阿霉素(法玛西亚有限公司);抗VEGFR2单克隆抗体(美国Biodesign公司);碳化二亚胺(EDC)(美国Pierce公司);人肝癌Bel 7402细胞株(由中科院上海细胞生物研究所提供);三级BALB/c裸鼠(由中山大学医学动物实验中心提供)。

  1.2 E-ADM-Ab-NPs的制备及抗体活性的检测

  依据文献方法[5],利用聚电解质复合法制备E-ADM-NPs和未载药NPs。称取10 mg E-ADM-NPs和2 mg抗VEGFR2单抗溶于pH值7.4的磷酸盐缓冲液(PBS)中,缓慢加入5 mg EDC,4℃条件下搅拌2 h而后静置过夜。将所得溶液离心后用蒸馏水洗涤3遍,冷冻干燥即可制得E-ADM-Ab-NPs。依法制备未载药Ab-NPs,参考文献[6]利用酶联免疫测定法(ELISA)对E-ADM-Ab-NPs和未载药Ab-NPs中抗VEGFR2单抗的活性进行检测。

  1.3 荷人肝癌裸鼠模型的建立

  取对数生长期的人肝癌Bel 7402细胞,用含15%小牛血清的PRMI 1640培养液按1×107/mL的浓度配成细胞悬液供皮下接种。取一定数量4~6周龄的三级BALB/c裸鼠,分别于右侧肩胛部皮下种植0.1 mL细胞悬液,饲养2周后选择生长良好、皮下肿瘤直径0.5~0.7 cm的裸鼠用于肿瘤治疗试验,饲养6周后选择生长良好、皮下肿瘤直径约1.0~1.2 cm的裸鼠用于药物的组织分布试验。

  1.4 E-ADM-Ab-NPs在荷瘤裸鼠体内的分布

  取体重为(20±2)g/只的荷人肝癌裸鼠12只(雌雄各半),随机分为E-ADM-Ab-NPs组和E-ADM-NPs组,两组按含E-ADM 5 mg/kg的剂量分别经尾静脉注射E-ADM-Ab-NPs及E-ADM-NPs。每只裸鼠给药后1 h经眼静脉窦取血1.0 mL作样品,然后断颈处死裸鼠,手术分别取出肿瘤、心脏、肝脏、肾脏等组织作样品。利用高效液相色谱法(HPLC)检测荷人肝癌裸鼠组织和血液中E-ADM的浓度。

  1.5 E-ADM-Ab-NPs在荷瘤裸鼠体内的抑瘤试验

  取体重为(18±2)g/只的荷人肝癌裸鼠48只(雌雄各半),随机分为8组,每组6只。A组:E-ADM-Ab-NPs组;B组:E-ADM-NPs组;C组:Ab-NPs组;D组:E-ADM原药加抗VEGFR2单抗组;E组:E-ADM原药组;F组:抗VEGFR2单抗组;G组:未载药NPs组;H组:空白对照组。各组制剂分别溶于生理盐水中,按E-ADM每次10 mg/kg、抗VEGFR2单抗每次0.1 mg/kg的剂量经荷瘤裸鼠尾静脉注射,空白对照组注射生理盐水,每隔2天给药1次,共5次。于治疗第11天断颈处死裸鼠,取血清检测谷丙转氨酶、肌酐及白细胞计数。完整剥离瘤体测量长径及短径并称重,用体积=(长径×短径2)/2计算肿瘤体积,观察瘤体积抑制率及瘤重抑制率。瘤体积抑制率=[(对照组平均瘤体积-实验组平均瘤体积)/对照组平均瘤体积]×100%,瘤重抑制率=[(对照组平均瘤重-实验组平均瘤重)/对照组平均瘤重]×100%。

  1.6 统计学方法

  采用SPSS 11.0统计软件进行数据分析,计量资料以均数±标准差(x±s)表示,采用单因素方差分析,采用t检验,以P < 0.05为差异有统计学意义。

  2 结果

  2.1 E-ADM-Ab-NPs的抗体活性

  ELISA法检测表明,E-ADM-Ab-NPs浓度稀释至1∶1600时,其抗体仍表现出对靶抗原良好的免疫结合活性,其效价与游离抗VEGFR2单抗基本相当。

  2.2 E-ADM-Ab-NPs在荷瘤裸鼠体内的分布

  E-ADM-Ab-NPs组肿瘤组织中的E-ADM浓度为(31.85±4.78)mg/kg,其显著高于E-ADM-NPs组(P < 0.05),而血液、心脏、肝脏、肾脏等组织中的E-ADM浓度分别为(5.21±0.49)mg/L、(4.40±0.33)mg/kg、(3.14±0.27)mg/kg、(2.38±0.39)mg/kg,均显著低于E-ADM-NPs组(P < 0.05),见表1。

  2.3 E-ADM-Ab-NPs对荷瘤裸鼠的抗肿瘤作用

  治疗11 d后与空白对照组相比,除未载药NPs组外其余各组的肿瘤体积和重量均明显下降,差异具有统计学意义(P < 0.05)。E-ADM-Ab-NPs组的平均肿瘤体积及瘤体积抑制率为(79.17±18.63)mm3和60.69%,平均肿瘤重量及瘤重抑制率为(0.51±0.16)g和58.54%,显示其抗肿瘤作用强于其他组(P < 0.05)。见表2、3。

  2.4 毒副作用统计结果

  E-ADM-Ab-NPs组的血白细胞计数及血清谷丙转氨酶水平为(6.82±1.09)×109/L和(40.26±15.27)U/L,与空白对照组相近,差异均无统计学意义(P > 0.05)。E-ADM原药组及E-ADM原药加抗VEGFR2单抗组的血白细胞计数分别为(3.95±0.84)×109/L和(4.08±0.91)×109/L,明显低于其他组,而血清谷丙转氨酶水平则分别为(72.46±17.02)U/L和(68.51±15.94)U/L,显著高于其他组,差异均有统计学意义(P < 0.05)。血肌酐水平在各组中的差异无统计学意义(P > 0.05)。见表4。

  3 讨论

  原发性肝癌化疗的总体疗效一直不甚理想,传统的全身静脉化疗对机体有较强的毒副作用,限制了化疗药物在肿瘤局部达到有效浓度,而局部化疗如肝动脉栓塞化疗(TACE)等往往需要创伤性操作才能实现。如何在提高肿瘤组织药物浓度的同时降低正常组织中的药物浓度,是目前肿瘤化疗研究的热点,因此载药纳米微粒靶向治疗具有广阔的前景。

  本研究利用聚电解质复合法合成载E-ADM纳米微粒,其载体材料海藻酸钠的分子链上富含羧基和羟基,可通过化学交联与抗VEGFR2单克隆抗体相结合,ELISA法检测表明在E-ADM-Ab-NPs制备过程中抗体活性无明显丧失。VEGFR2主要分布于肿瘤血管内皮表面及原发性肿瘤细胞表面,而在正常组织及良性血管增生性组织中仅呈低水平表达,是介导血管内皮生长因子(VEGF)在肿瘤新生血管形成中发挥功能的主要受体[7-9]。原发性肝癌组织的VEGFR2阳性表达率达60%~70%[10],而抗VEGFR2单抗是针对VEGFR2的特异性抗体,能将化疗药物携带至肿瘤组织中发挥免疫靶向治疗作用[11-13]。荷人肝癌裸鼠模型体内的分布试验表明,E-ADM-Ab-NPs可选择性地集中于肿瘤组织,而在血液、心脏、肝脏、肾脏等正常组织中的分布较少。E-ADM-Ab-NPs具有的良好缓释性能可使肝癌组织较长时间处于有效的药物浓度中,同时抗VEGFR2单抗可竞争性抑制VEGF与VEGFR2结合,从而抑制肿瘤血管的生成[14-15]。荷人肝癌裸鼠模型的体内治疗发现,E-ADM-Ab-NPs组的瘤体积抑制率和瘤重抑制率明显高于E-ADM原药组,有助于临床上减少化疗药物的单次用量,并避免长时间持续静脉用药所带来的不便。包含E-ADM原药各组的荷瘤裸鼠血白细胞计数明显低于空白对照组,血清谷丙转氨酶水平明显高于空白对照组,而E-ADM-Ab-NPs组的血白细胞计数和血清谷丙转氨酶水平则与空白对照组相近,表明E-ADM-Ab-NPs可减少E-ADM原药的骨髓抑制和肝功能损害等毒副作用。

  综上所述,本研究合成的E-ADM-Ab-NPs由于纳米微粒的缓释性能及抗VEGFR2单抗的导向作用,可明显提高其对荷人肝癌裸鼠模型的抗肿瘤效应,并降低E-ADM原药的全身毒副作用,是一种安全有效的新型肝癌靶向治疗制剂,具备良好的临床应用前景。

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