用于肿瘤MRI成像和治疗的载SPIO/米托蒽醌多功能脂质体

【摘要】：恶性肿瘤严重危害人类健康,脂质体做为多功能纳米载体,可用于肿瘤靶向药物传递和肿瘤成像。本课题制备了对促黄体激素释放激素(Luteinizing hormone-releasing hormone, LHRH)受体有特异靶向性、并同时包载MRI对比剂SPIO和抗肿瘤药物米托蒽醌的多功能脂质体,用于肿瘤的MRI分子成像和靶向药物传递。并通过体外细胞实验,体内药代动力学、组织分布及药效学实验和MRI成像实验。评价脂质体的靶向性、抗肿瘤作用及MRI成像特性。具有分为以下四部分内容：一、LHRH受体靶向载SPIO/米托蒽醌多功能脂质体的制备和表征 采用薄膜超声法制备载SPIO脂质体,硫酸铵梯度法将米托蒽醌包裹于脂质体内。利用制备后插入技术(Post insertion technique)将与肿瘤细胞表面高表达的LHRH受体有特异亲和力的LHRH类似物——戈那瑞林连接在脂质体表面PEG分子的远端。并对脂质体的粒径、配体偶联率、药物包封率及体外药物释放特性进行表征。结果表明,所制备的脂质体粒径分布在120-150 nm之间,戈那瑞林的偶联率在70%以上,SPIO和米托葸醌的包封率均在90%以上,体外药物释放实验表明,该多功能脂质体具有缓释特性。 二、LHRH受体靶向载SPIO/米托葸醌多功能脂质体的体外靶向性及抗肿瘤作用 采用LHRH受体高表达的MCF-7乳腺癌细胞和LHRH受体低表达的SK-OV-3卵巢癌细胞在体外评价脂质体的靶向性和抗肿瘤作用。细胞吞噬实验显示,MCF-7细胞对LHRH受体靶向载SPIO/米托葸醌的多功能脂质体(LHRH-MTX-MLs)的吞噬明显高于载SPIO/米托葸醌的脂质体(MTX-MLs),而SK-OV-B细胞对两种脂质体的吞噬没有明显差别,表明LHRH-MTX-MLs对LHRH受体具有靶向性。体外抗肿瘤实验表明,LHRH-MTX-MLs和MTX-MLs与MCF-7细胞共孵育120 h,细胞存活率分别为(54.8±1.2)%、(45.3±2.3)%,LHRH-MTX-MLs的抑瘤作用明显强于MTX-MLs (P0.05) 三、LHRH受体靶向载SPIO/米托蒽醌多功能脂质体的药代动力学、组织分布及药效学评价 LHRH-MTX-MLs、MTX-MLs和游离MTX在大鼠体内药代动力学实验显示,LHRH-MTX-MLs、MTX-MLs和游离MTX在大鼠体内的消除半衰期分别为：13.5、11.1和0.33小时。与游离药相比,LHRH-MTX-MLs和MTX-MLs在大鼠体内的半衰期显著延长,作用持久(P0.05)。 LHRH-MTX-MLs、MTX-MLs和游离MTX在MCF-7乳腺癌裸鼠模型体内的组织分布实验显示,与游离药物相比,LHRH-MTX-MLs主要分布在肿瘤、肝、脾等组织,而在心脏组织的药量明显减少。 LHRH-MTX-MLs、MTX-MLs和游离MTX在MCF-7乳腺癌裸鼠模型体内的药效学实验显示,与游离药和MTX-MLs相比,LHRH-MTX-MLs组的肿瘤体积明显减小,给药后第21天,LHRH-MTX-MLs、MTX-MLs和游离MTX的抑瘤率分别为：(49.0±1.6)%、(42.5±2.9)%和(25.2±3.7)%,LHRH-MTX-MLs显示出对LHRH受体高表达的MCF-7乳腺癌的靶向性。药效学研究结果提示,LHRH-MTX-MLs通过LHRH类似物与肿瘤细胞表面高表达的LHRH受体的特异结合,可促进药物进入肿瘤细胞并发挥抗肿瘤作用。 四、LHRH受体靶向载SPIO/米托葸醌多功能脂质体的MRI影像学评价 SPIO作为MRI对比剂,可以引起MRI的信号强度减弱,从而增加病变组织与正常组织间的对比度。LHRH-MTX-MLs和MTX-MLs的体外MRI成像实验显示,在T2加权图像中,随着Fe浓度的增加,LHRH-MTX-MLs和MTX-MLs溶液的信号强度均不断下降。表明LHRH-MTX-MLs和MTX-MLs在体外均具有T2增强作用。 在荷瘤鼠体内的MRI成像实验表明,LHRH-MTX-MLs和MTX-MLs都可以使肿瘤部位的信号强度降低。且与MTX-MLs相比,静脉注射LHRH-MTX-MLs后,肿瘤部位信号强度降低更加明显,显示出对肿瘤组织的靶向性。 综上所述,本研究成功构建了LHRH受体靶向载SPIO/米托葸醌多功能脂质体LHRH-MTX-MLs.结果表明,LHRH-MTX-MLs具有明显的LHRH受体靶向性,用于肿瘤的药物治疗时,其疗效显著增强。同时,LHRH-MTX-MLs在体内和体外均具有良好的T2增强作用,在MRI成像时,能够提高肿瘤组织与周围组织的对比度。LHRH受体靶向载SPIO/米托蒽醌多功能脂质体在肿瘤的治疗、MRI分子成像和实时疗效监测中具有广阔的应用前景。