新型抗肿瘤及示踪多功能纳米颗粒的构建和功能研究

放射治疗是恶性肿瘤的主要治疗手段之一，利用无创医学影像技术实现对活体内肿瘤细胞示踪，对提高分子影像引导的调强放疗疗效具有极其重要的意义。本项目设计的偶联分子靶向药物C225的复合纳米颗粒，是将我们前期工作中发现的纳米银有放射增敏作用作为基础之一，体外实验证实此类分子对恶性肿瘤细胞的示踪性、安全性、抗肿瘤作用和增敏作用；在动物模型中，用超高场强7.0T MR监测和分析复合纳米颗粒Fe3O4/ Ag/ C225在体内的分布、转归等动态变化规律，探讨复合纳米颗粒对恶性肿瘤细胞的特异靶向性、对放射线的增敏作用以及抗肿瘤作用。本项目将首次探索Fe3O4/Ag与分子靶向药物偶联的优化条件，并为新型复合纳米颗粒的构建、肿瘤细胞的标记、影像手段协同下的肿瘤细胞活体靶向示踪提供深入探索，开发临床治疗的新策略。

本研究通过制备新型复合纳米颗粒Fe3O4/Ag/C225、Ag/C225、Au/C225及单纯纳米颗粒AgNPs、AuNPs，采用分子生物学、流式细胞仪、免疫荧光化学、克隆形成实验、电镜等手段在细胞水平研究上述各种纳米颗粒联合X-ray线后对于头颈、胸部、腹部肿瘤细胞的作用，首次发现：1）成功制备多功能复合纳米颗粒Fe3O4/Ag/C225、Ag/C225、Au/C225及单纯纳米颗粒AgNPs、AuNPs并对其进行表征，上述材料纳米在体外稳定性良好；偶联C225的复合纳米颗粒Fe3O4/Ag/C225、Ag/C225及Au/C225抗体活性保存良好；2）体外实验证明该复合纳米颗粒粒对鼻咽癌肿瘤细胞、肺腺癌细胞及人肠癌细胞有抑制作用并对其有明显促凋亡作用；3）AgNPs可能为通过增加G2/M期阻滞、阻止DNA断裂修复其作用、启动ASK1介导的MAPK凋亡通路及ROS产生增多激活ASK1介导的MAPK途径抑制人肺腺癌细胞A549和SPCA-1生长，促进肿瘤细胞凋亡并增加对放射线敏感性；4）AuNPs和Au/C225联合X-ray射线均可以增加结肠癌LoVo、HCT-8细胞双链DNA断裂、胞内ROS产生，上调辐射后DNA修复蛋白Ku70、Ku80、Rad51等蛋白表达；5）上述纳米颗粒联合X-ray时体外干预鼻咽癌肿瘤细胞、肺腺癌细胞及人肠癌细胞时均有增敏效应；并在体外成功进行了MRI成像实验；其中Fe3O4/Ag/C225有望发展成为具有示踪功能的分子影像引导的调强放疗增敏剂及靶向抗肿瘤制剂。