基于过氧化氢爆发效应的乏氧实体肿瘤光动力治疗体系构建及活性研究

基本信息
批准号:21671105
项目类别:面上项目
资助金额:65.00
负责人:魏少华
学科分类:
依托单位:南京师范大学
批准年份:2016
结题年份:2020
起止时间:2017-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:周家宏,周林,卢珊,桂利,王越,张权权,詹其琛,周蓉蓉,杨鹏
关键词:
肿瘤干细胞乏氧过氧化氢爆发光动力疗法酞菁
结项摘要

Cancer stem cells are directly related to cancer recurrence, metastasis, and resistance to radiotherapy and chemotherapy; the cancer will be cured only when all the cancer stem cells are killed. It has attracted great attention in this field of cancer treatment because of its important scientific and practical significance. However, the cancer stem cells are located at the hypoxic part of solid tumor tissue, which makes them hard to be treated by conventional and effective therapies. Finding effective ways to kill the cancer stem cells are very important for cancer treatment. In order to overcome this problem, we will prepare pH-response calcium phosphate drug delivery nanosystem to co-load catalase and zinc phthalocyanine of high hydrogen peroxide burst efficiency in this project. In previous works, the “hydrogen peroxide burst effect” was observed when certain cancer cell lines were induced to apoptosis during photodamage by some phthalocyanine derivatives. The nanosystem can accumulate in tumor tissue through the enhanced permeability and retention (EPR) effect and effectively kill all of the cancer cells, including cancer stem cells in hypoxic position, through the following process: producing hydrogen peroxide after photodynamic therapy, generating catalytic oxygen, resulting oxygen enrichment in hypoxic zone via oxygen diffusion, then photodynamic therapy again, and the repeating of this process is analogous to that of “domino” reaction. The relationship between structure of phthalocyanine derivatives and hydrogen peroxide burst efficiency, the hydrogen peroxide burst mechanism, antitumor activity and influence factors including the types of phosphate calcium, preparation methods of nanosystems, loading modes and drug loading ratios will be studied systematically. Finally, the best system that is suitable for the treatment of hypoxic solid tumors with high activity will be selected for further research.

肿瘤干细胞与肿瘤的复发、转移和放化疗抵抗直接相关,只有杀灭肿瘤干细胞才能彻底治愈癌症。因此,杀灭肿瘤干细胞的研究具有十分重要的意义。本课题针对肿瘤干细胞处于乏氧环境,常规治疗手段难以杀伤这一关键问题,基于申请人课题组前期研究发现的部分锌酞菁光敏损伤肿瘤细胞、诱发其凋亡过程中过氧化氢爆发这一效应,设计合成过氧化氢爆发效果好的酞菁,构建pH响应的磷酸钙共载酞菁及过氧化氢酶的纳米体系。该体系经高渗透长滞留效应在肿瘤组织富集后,通过“光动力治疗产生过氧化氢、催化产氧、氧气扩散使乏氧区富氧、再次光动力治疗……”的类似“多米诺”式治疗过程,实现包括乏氧区肿瘤干细胞在内的所有肿瘤细胞的有效杀灭。项目的开展将明确酞菁结构与过氧化氢爆发效果的关系,阐明过氧化氢爆发机制,获得结构、载药量、载药比及磷酸钙种类等因素对体系自产氧“多米诺”式治疗效果的影响规律,最终优化出适用于体内乏氧实体肿瘤治疗的新型药物体系。

项目摘要

癌症已成为威胁人类健康的重大疾病,寻求高效的治疗方法或治疗药物具有重要的理论及实际意义。因而肿瘤微环境呈现缺氧特征。严重降低PDT、化疗、放疗等疗法的治疗效果。通过催化肿瘤细胞内源的H2O2产生O2,实现肿瘤富氧,是目前广泛应用于解决实体肿瘤乏氧的策略之一。但是肿瘤细胞内源H2O2含量较低,且不同肿瘤细胞中H2O2的含量差异较大,限制了催化产氧缓解乏氧的广谱性。本项目提出四种创新性解决方案:一是诱导细胞内H2O2爆发,进一步增加实体肿瘤细胞内源H2O2的含量,通过引入催化剂催化H2O2产氧,有效缓解实体肿瘤乏氧,促进PDT治疗效果。二是直接携带O2到实体肿瘤部位,缓解肿瘤乏氧。三是设计合成高效催化剂,提升催化H2O2产氧效果,最大限度的利用细胞内的H2O2。四是设计合成具有干扰细胞内缺氧诱导因子表达功能的光敏剂,提升细胞对其PDT治疗的敏感性。项目相关研究成果不仅为乏氧肿瘤光动力治疗体系构建提供新思路和新方法,也为光动力疗法临床治疗实体肿瘤的研究与应用做出有价值的借鉴。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0221
发表时间:2022
2

气相色谱-质谱法分析柚木光辐射前后的抽提物成分

气相色谱-质谱法分析柚木光辐射前后的抽提物成分

DOI:10.14067/j.cnki.1673-923x.2018.02.019
发表时间:2018
3

敏感性水利工程社会稳定风险演化SD模型

敏感性水利工程社会稳定风险演化SD模型

DOI:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2021.04.003
发表时间:2021
4

地震作用下岩羊村滑坡稳定性与失稳机制研究

地震作用下岩羊村滑坡稳定性与失稳机制研究

DOI:10.16285/j.rsm.2019.1374
发表时间:2020
5

三级硅基填料的构筑及其对牙科复合树脂性能的影响

三级硅基填料的构筑及其对牙科复合树脂性能的影响

DOI:10.11951/j.issn.1005-0299.20200093
发表时间:2020

魏少华的其他基金

相似国自然基金

1

基于BRET原理的自敏化光动力治疗体系的构建及活性研究

批准号:21571105
批准年份:2015
负责人:周家宏
学科分类:B0702
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
2

氧/活性氧纳米传输体系的构建及其对恶性实体肿瘤缺氧的作用及调控机制研究

批准号:81801821
批准年份:2018
负责人:符静珂
学科分类:H2808
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
3

基于氮化碳的线粒体靶向自供氧型光动力治疗体系

批准号:21807097
批准年份:2018
负责人:马志方
学科分类:B0706
资助金额:27.50
项目类别:青年科学基金项目
4

自供氧纳米诊疗平台的设计、制备及其肿瘤乏氧环境下的高效光动力治疗

批准号:61805122
批准年份:2018
负责人:余琦
学科分类:F0511
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目