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《复旦大学》 2006年
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紫杉醇PLGA微球瘤内注射治疗喉癌裸鼠移植瘤的实验研究

谢明  
【摘要】: 目的多聚物药物缓释系统局部应用提供了一种新的用药方式,可达到靶位持续高浓度给药,同时降低系统药物水平的目的。本课题通过体外细胞培养,观察紫杉醇对人喉癌Hep-2细胞株的细胞毒性作用,在明确该细胞株对紫杉醇敏感的基础上,确定将紫杉醇作为本课题缓释剂的模型药物;以生物降解材料乳酸-羟基乙酸共聚物(poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA)为载体,制备紫杉醇PLGA微球,检测其理化性质和体外缓释性;在裸鼠体内对Hep-2喉鳞癌移植瘤内直接注射该缓释微球的疗效进行考察;并通过检测移植瘤血管生成因子的表达和微血管密度,探讨紫杉醇PLGA微球的抑瘤机制。 方法1.在体外将人喉癌Hep-2细胞株暴露于不同浓度紫杉醇12~72h后,在相差显微镜下进行形态学观察,MTT方法检测细胞增殖抑制作用,应用流式细胞术行细胞周期分析,通过Annexin V-FITC/PI双染色和激光扫描共聚焦显微镜检测细胞凋亡。2.采用改良溶剂蒸发法制备紫杉醇PLGA微球,使用星点设计—效应面法优化处方,对微球的体外性质以及不同剂量(10、15、25 kGy)~(60)Coγ射线对微球性质的影响进行考察。3.建立Hep-2喉鳞癌荷瘤裸鼠模型,随机分成为6组,每组6只:(1)紫杉醇针剂腹腔注射组15mg/kg,每周二次,共三周;(2)生理盐水瘤内一次性注射组;(3)空白微球瘤内一次性注射组:(4)紫杉醇针剂瘤内一次性注射组15mg/kg;(5)紫杉醇PLGA微球瘤内一次性注射组15mg/kg;(6)紫杉醇PLGA微球瘤内一次性注射组25mg/kg。观察各组肿瘤的体积、瘤重、动物全身和注射局部情况,计算抑瘤率和肿瘤体积三倍增时间。4.采用免疫组化Envision~(TM)二步法检测不同治疗组肿瘤的碱性纤维母细胞生长因子(bFGF)、血管内皮生长因子(VEGF)表达和微血管密度(MVD)。 结果1.经紫杉醇处理后Hep-2细胞生长受抑,并存在量效和时效关系,24hIC_(50)为10.6nmol/L,48hIC_(50)为6.23nmol/L。紫杉醇将Hep-2细胞阻滞于G_2/M期,呈量效正相关性,24h达到高峰,72h时恢复到用药前水平。紫杉醇可诱导Hep-2细胞发生凋亡,药物浓度愈高,诱导凋亡愈快。2.按照优化工艺制得的微球形态圆整,载药量、包封率、平均粒径和跨距分别为1.53%、97.29%、42.72μm和0.95,与方程预测值的偏差分别为4.08%、1.91%、6.48%和-4.90%。药物体外释放30d累计释放达到56.19%,体外降解30d后微球失去完整结构,表面粗糙。三个剂量~(60)Coγ射线的灭菌效果均良好,且对微球的体外性质无明显影响。3.给药三周后,与生理盐水瘤内注射组相比,紫杉醇治疗各组的肿瘤体积和重量均明显减小(P<0.05);肿瘤体积三倍增时间(TT)均明显延长(P<0.01);低剂量紫杉醇微球瘤内注射组的TT明显大于紫杉醇针剂瘤内和腹腔注射组(P<0.05);高剂量紫杉醇微球瘤内注射组的TT明显大于其它紫杉醇治疗各组(P<0.01)。紫杉醇针剂腹腔给药组、紫杉醇针剂瘤内注射组、低剂量和高剂量微球瘤内注射组的抑瘤率分别为35.99%,39.37%,47.83%和59.90%。PLGA空白微球不影响肿瘤的生长。实验未发现明显的毒性反应。4.紫杉醇治疗各组的bFGF、VEGF表达和MVD计数较生理盐水对照组有不同程度下降(P<0.05),其中紫杉醇微球瘤内直接给药对bFGF的抑制作用更明显(P<0.01),具有更强的抗肿瘤新生血管生成作用。 结论1.紫杉醇对Hep-2细胞有明显抑制作用,细胞凋亡是紫杉醇抑制Hep-2细胞增殖的主要机制之一。2.紫杉醇PLGA微球满足缓释长效的要求,实验所建立的模型预测性良好。3.在裸鼠中肿瘤内直接注射该多聚物给药系统可提高紫杉醇抗喉鳞状细胞癌的疗效。4.抑制肿瘤细胞bFGF、VEGF的表达,减少肿瘤新生血管的生成是紫杉醇的抗癌机制之一,以缓释微球的形式局部应用时,该药表现出更强的抗血管生成作用。研究结果提示紫杉醇药物缓释系统对喉鳞癌的间质化疗具有应用前景。
【学位授予单位】:复旦大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:R739.65

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【参考文献】
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