新型光敏剂精胺衍生物介导胰腺癌光动力治疗的体内药效评价研究
研究背景：胰腺癌是发病隐匿且恶性程度极强的恶性肿瘤，其恶性增殖所需的大量多胺可通过细胞膜上高表达的多胺转运系统（Polyaminetransportsystem，PTS）摄取获得。PTS可转运多胺及多胺衍生物，基于此，本课题组前期创新性设计并合成了荧光素精胺衍生物（N2）和光敏剂精胺衍生物（N3）。研究发现，N2和N3通过PTS进入胰腺癌PANC-1细胞，并在PANC-1细胞中大量富集。并且，N3介导的光动力治疗（Photodynamictherapy,PDT）可明显抑制PANC-1细胞的活力。 目的：本课题在前期研究的基础上，评价N3介导的PDT（N3-PDT）对胰腺癌BxPC-3细胞的抑制效果。随后，探索N3在裸鼠体内的适用剂量和光照条件，并评价N3-PDT对裸鼠胰腺癌移植瘤的抑制效果，为N3-PDT应用于胰腺癌的临床治疗提供科学依据。 方法：（1）采用CCK-8法评价N3-PDT对BxPC-3细胞的抑制效果。（2）采用分光光度法检测经光照后N3的单线态氧产率。（3）采用荧光分光光度法和荧光显微镜分析经光照后N3在胰腺癌细胞内的活性氧产率。（4）以未荷瘤的裸鼠为对象，给予不同剂量N3，避光，观察裸鼠生存率，并采用HE染色观察各组裸鼠重要组织器官的形态，初步确定N3的适用剂量。（5）构建裸鼠胰腺癌细胞移植瘤（CDX）模型，给予不同剂量的N3，避光，观察荷瘤裸鼠对N3的耐受情况，并采用HE染色观察各组裸鼠重要组织器官的形态，评价N3对胰腺癌移植瘤的作用效果，并明确N3用于体内PDT的适用剂量。（6）以未荷瘤的裸鼠为对象，通过观察光照未给予N3和给予N3的裸鼠皮肤，评价不同光源能量、光照时长和给予N3后光照时间、光照时长及次数对裸鼠皮肤的损伤情况，确定N3-PDT的光照条件。（7）以裸鼠胰腺癌CDX模型为对象，选用已明确的N3剂量和光照条件进行N3-PDT，观察N3-PDT对裸鼠移植瘤的抑制效果，并采用HE染色观察各组裸鼠重要组织器官的形态和肿瘤组织的病理特征，免疫组织化学技术观察各组裸鼠肿瘤组织中Ki-67的表达情况。 结果：（1）经不同浓度的N3孵育BxPC-3细胞后，评价N3-PDT对BxPC-3细胞的抑制效果。结果发现，40nM的N3经光照后对BxPC-3细胞具有抑制作用，且抑制作用随着N3浓度的增加而升高。而且在该剂量下，避光处理的N3对BxPC-3细胞无明显抑制作用。（2）在不同浓度N3溶液中加入DPBF探针，经光照后，采用分光光度计检测单线态氧产率。结果发现，40nM的N3经光照后即可产生单线态氧，且单线态氧的产率随着N3的浓度和光照时间增加而升高。（3）经不同浓度N3处理胰腺癌细胞，光照后加入DCFH-DA探针，采用荧光分光光度法计检测细胞内的活性氧产率。结果发现，活性氧含量随着N3的浓度增加而增强。倒置荧光显微镜下观察发现，孵育N3后经光照的胰腺癌细胞中活性氧产率升高。（4）裸鼠腹腔注射不同剂量的N3，避光饲养，观察N3对裸鼠的影响。结果发现，当N3的剂量小于3.35mg/kg时，避光N3对裸鼠的生存无明显毒性影响，对裸鼠的重要组织器官无明显毒性作用。（5）胰腺癌CDX模型腹腔注射不同剂量的N3，避光饲养。结果发现，与对照组相比，当N3的剂量小于3.35mg/kg时，避光N3对荷瘤裸鼠的生存无明显毒性影响，对荷瘤裸鼠的重要组织器官无明显毒性作用。且该浓度的N3对肿瘤的生长亦无明显影响。（6）以未荷瘤裸鼠为对象，通过评价各光照因素对裸鼠皮肤的影响，确定N3-PDT所需光照条件。结果发现，裸鼠皮肤损伤程度会随着光源功率、光照时间、N3剂量、给药后进行光照的时间间隔以及光照次数的增加而加重。因此，综合评判各光照因素后，明确了N3-PDT所需光照条件为给予N32h后采用2W/cm2光源光照2min，且光照三次后，裸鼠受损皮肤在2周内可基本恢复。（7）以裸鼠胰腺癌CDX模型为对象，评价N3-PDT对裸鼠移植瘤的抑制效果。结果发现，经一周PDT后，N3+L组（进行N3-PDT处理的荷瘤裸鼠）的小鼠肿瘤体积明显减少，肿瘤重量明显低于DMSO+L组（仅给予DMSO进行光照的荷瘤裸鼠组）。病理学检测结果显示，N3+L组裸鼠的肿瘤组织形态被破坏，Ki-67的表达明显降低，提示该组裸鼠移植瘤的生长被抑制。并且，N3-PDT对荷瘤裸鼠的生长无明显影响，对荷瘤裸鼠的重要组织器官无明显毒性作用，且裸鼠受损皮肤在2周内基本恢复。 结论：经光照后，N3在40nM的浓度下可产生单线态氧及细胞内的活性氧，且单线态氧产率与光照时间和N3浓度成正相关。N3-PDT可明显抑制BxPC-3细胞的增殖能力，并且N3-PDT对裸鼠胰腺癌移植瘤亦具有明显的抑制效果。
光动力疗法;光敏剂;新型光敏剂精胺衍生物;多胺转运系统;胰腺癌
三峡大学
硕士
基础医学
谭潇
2022
中文
R979.1;O623.542
2022-10-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）