表柔比星超順磁性氧化鐵納米粒(EPI-SPION)經(jīng)皮遞藥抗腫瘤作用研究

表柔比星超順磁性氧化鐵納米粒（EPI-SPION）經(jīng)皮遞藥抗腫瘤作用研究皮膚癌是人類最常見(jiàn)的惡性腫瘤,每年的新患人數(shù)超過(guò)100萬(wàn),尤其在淺色人種中,皮膚癌的發(fā)病率日趨增高。傳統(tǒng)的腫瘤化療及放療普遍存在靶部位藥物濃度低、藥物毒副作用大等缺陷,治療的效果不理想。目前對(duì)類似惡性黑色素瘤這一類淺表性皮膚癌仍欠缺有效的藥物治療手段。在納米藥物抗腫瘤研究中,磁性靶向遞藥系統(tǒng)的給藥方式一般采用靜脈注射,要求藥物粒子能自由通過(guò)最小的毛細(xì)血管,粒子易被腎臟排泄或聚積到骨髓中,導(dǎo)致抗腫瘤藥物的毒性加大。另一方面磁性藥物靶向治療的磁場(chǎng)裝置設(shè)計(jì)和實(shí)施也是一個(gè)限制磁性靶向遞藥系統(tǒng)發(fā)展和應(yīng)用的關(guān)鍵問(wèn)題。本研究嘗試采用經(jīng)皮遞藥系統(tǒng)克服上述不利限制,探索皮膚腫瘤治療的新途徑。超順磁氧化鐵納米粒(SPION)的研究從最初側(cè)重于MRI造影發(fā)展到目前的靶向給藥、治療和造影等。具有腫瘤靶向SPION由于其在MRI診斷、熱療及靶向給藥中潛能,是目前靶向藥物研究中很熱門的課題。本研究以表面具有功能基團(tuán)的γ-Fe2O3納米粒為內(nèi)核,將具有伯氨基的腫瘤化療藥物表柔比星(EPI)嫁接于γ-Fe2O3納米粒,得到直徑十幾個(gè)納米、具有超順磁性的表柔比星超順磁性納米粒(EPI-SPION),以磁導(dǎo)向經(jīng)皮靶向遞藥技術(shù)和色素瘤細(xì)胞模型為主要研究對(duì)象,闡述在外加磁場(chǎng)作用下,EPI-SPION經(jīng)皮給藥穿透皮膚角質(zhì)層及靶向皮膚腫瘤細(xì)胞的能力和作用機(jī)制。結(jié)合腫瘤藥物治療學(xué)、分子生物藥劑學(xué)和材料化學(xué)的思路和技術(shù)方法,從組織及細(xì)胞水平探討超順磁性納米粒經(jīng)皮吸收靶向腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制和動(dòng)力學(xué)行為。首先通過(guò)共沉淀-交聯(lián)耦合法制備功能化γ-Fe2O3納米粒,經(jīng)仿生化表面修飾后將藥物嫁接至納米粒表面,得到性質(zhì)穩(wěn)定的EPI-SPION遞藥系統(tǒng),并試圖通過(guò)調(diào)控外磁場(chǎng)作用方式和強(qiáng)度,高效遞送抗腫瘤藥物至腫瘤局灶區(qū)。我們前期得到的載藥SPION水合粒徑大小為16±2nm,主要理化性質(zhì)研究表明,該納米粒具有類球形單疇晶格形貌,保持良好磁性效能,飽和磁化強(qiáng)度大于70emu/g,矯頑力幾乎為零,具有良好的超順磁性能。在外磁場(chǎng)作用下,EPI-SPION呈現(xiàn)良好的磁響應(yīng)性,在短時(shí)間內(nèi)幾乎所有均勻分散在混懸液中SPION顆粒均呈現(xiàn)向磁場(chǎng)一側(cè)偏向沉降,這一結(jié)果提示我們可以通過(guò)磁場(chǎng)調(diào)控,將藥物及時(shí)遞送至腫瘤局灶組織。EPI-SPION具有明顯的酸性pH響應(yīng)性藥物釋放特性,即在正常組織pH(約為6.8-7.4)條件下,12h內(nèi)藥物釋放不到50%,而在酸性pH5.5-6.5條件下,2h內(nèi)藥物釋放超過(guò)55%。通過(guò)推算,引發(fā)藥物釋放的臨界pH值大約在4.8。這個(gè)pH值和腫瘤組織(pH4.7左右)和溶酶體(pH4.0-5.0)中的酸性范圍非常接近,這一重要特性非常有利于藥物發(fā)揮對(duì)局部腫瘤細(xì)胞的殺傷作用。此外,我們發(fā)現(xiàn)在經(jīng)皮遞藥研究中,在外磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下SPION能克服人體正常皮膚角質(zhì)層屏障將藥物傳遞至真皮層深部,實(shí)現(xiàn)向局部腫瘤組織細(xì)胞聚積的效應(yīng)。我們通過(guò)采用人黑色素瘤細(xì)胞WM266和人永生化表皮細(xì)胞HaCat,熒光顯微鏡觀察FITC標(biāo)記的SPION與人黑色素瘤細(xì)胞系共孵育后,SPION進(jìn)久細(xì)胞情況,觀察分析EPI-SPION的細(xì)胞攝取和藥物釋放,并用CCK8法考察EPI-SPION對(duì)WM266黑色素瘤細(xì)胞增殖影響及對(duì)WM266細(xì)胞和HaCat細(xì)胞的生物相容性。結(jié)果表明EPI-SPION能夠進(jìn)入到WM266細(xì)胞中發(fā)揮抗腫瘤的藥效,EPI-SPION進(jìn)入細(xì)胞后通過(guò)釋放EPI發(fā)揮藥效,這其中H+可能是影響釋放過(guò)程的一個(gè)重要分子開(kāi)關(guān)。EPI-SPION能顯著抑制WM266細(xì)胞增殖,藥效呈濃度依賴性提高,SPION本身對(duì)HaCat細(xì)胞生存和增殖沒(méi)有影響,即空白SPION對(duì)人表皮細(xì)胞HaCat細(xì)胞均呈現(xiàn)低細(xì)胞毒性特征,即使是高濃度SPION(鐵含量1000μg/mL)孵育24小時(shí)后,細(xì)胞活力也在70%以上。本論文應(yīng)用多學(xué)科交叉的思路和技術(shù)方法,明確了SPION靶向調(diào)控機(jī)制及其遞送廣譜抗腫瘤藥對(duì)抗皮膚腫瘤作用,通過(guò)磁調(diào)