论文题名(中文): | 核酸适配体修饰的铁纳米材料对肿瘤热疗及免疫治疗的靶向调节作用 |
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论文语种: | chi |
学位: | 硕士 |
学位类型: | 专业学位 |
学校: | 北京协和医学院 |
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指导教师姓名: | |
论文完成日期: | 2014-05-05 |
论文题名(外文): | Targeted regulation of aptamer-modified iron nanomaterials on tumor hyperthermia and immunotherapy |
关键词(中文): | |
关键词(外文): | aptamers thermal therapy HER2-targeted breast cancer HER2 CD16 nanoparticle NK |
论文文摘(中文): |
目的乳腺癌是世界范围内女性最高发的恶性肿瘤,其中20-30%乳腺癌表达HER2蛋白。HER2阳性乳腺癌患者预后较差,其存活期仅为HER2阴性乳腺癌患者的一半。目前针对HER2的靶向治疗主要是应用西妥昔单抗(赫赛汀),但大多数患者在治疗一段时间后会对该抗体产生耐药性,因此需要开发新型的针对HER2的靶向治疗策略。本研究探索了对HER2阳性乳腺癌进行靶向热疗的可能性。既往肿瘤热疗所用的热敏剂不具备主动靶向功能,因而在肿瘤治疗中的应用有限。本课题构建了能与HER2阳性乳腺癌细胞靶向结合的铁热敏剂,并在体外初步评估其热疗效果。方法本研究通过生物素-链霉亲和素间的特异性结合反应,构建了HER2适配体与铁纳米粒的复合物(AptNPs);通过流式细胞仪检测了HER2核酸适配体的结合特异性,以及该核酸适配体是否修饰到了纳米磁珠上;通过动态光散射粒径仪对构建的两亲性纳米粒进行了尺度表征;利用相差显微镜验证了该纳米复合物是否与HER2阳性乳腺癌细胞结合;利用MTS法检测了其在磁场下对抗肿瘤热疗效果的影响。结果我们通过流式细胞仪检测了HER2核酸适配体的结合特性,发现该适配体具有特异结合HER2阳性SK-BR-3乳腺癌细胞的能力。生物素标记的核酸适配体与链霉亲包被的铁纳米粒进行了反应;DNA探针杂交的结果显示,HER2适配体确实结合到了铁纳米粒的表面。纳米复合物的尺度呈单峰分布,平均值为333.7nm。与未经修饰的纳米粒相比,核酸适配体修饰的纳米粒(AptNPs)对靶细胞的亲和力显著提升。此外,AptNPs显著增强了对HER2阳性SK-BR-3乳腺癌细胞的热疗效应,但对HER2阴性MDA-MB-231细胞的疗效没有影响。上述结果提示,AptNPs所增强的抗肿瘤热疗效应具有HER2靶向性。结论AptNPs有可能靶向性地提升针对HER2阳性肿瘤细胞的热疗效率,在研发新型肿瘤靶向热疗方面具有潜在应用价值。目的乳腺癌是危害女性生命健康的最常见肿瘤,其中20%-30%表达HER2。HER2阳性乳腺癌的预后较差,其生存期仅为HER2阴性患者的一半。当前针对HER2的靶向治疗主要是通过西妥昔单抗(赫赛汀)来实现,但大多数患者在应用该单抗后会产生耐药,因此需要开发新型的针对HER2的靶向治疗策略。纳米科技的发展为肿瘤治疗提供了新的思路,并在抗肿瘤药物的靶向递送方面取得了进展。但迄今为止,纳米科技尚未被用来直接拉近淋巴细胞和肿瘤细胞,以靶向性地提升针对肿瘤的免疫反应。本课题构建了一种两亲性的纳米粒,可与NK细胞及HER2阳性乳腺癌细胞结合,拉近两种细胞,以靶向性地提升NK介导的抗乳腺癌免疫反应。方法本研究通过生物素-链霉亲和素间的特异性结合反应,将CD16和HER2核酸适配体按照5:1的比例修饰到纳米磁珠表面,构建了两亲性的纳米粒;通过流式细胞仪检测了CD16和HER2核酸适配体的细胞结合特性;以DNA探针评估了两种核酸适配体和纳米磁珠结合状况;通过激光共聚焦显微镜和动态光散射粒径仪表征了所构建两亲性纳米粒的尺度;利用相差显微镜研究了该两亲性纳米粒对PBMC和HER2阳性细胞的亲和特性,并评估了该两亲性纳米粒是否能将两种细胞在空间上拉近;利用MTS方法研究了该两亲性纳米粒是否影响NK对乳腺癌细胞的免疫杀伤。结果本研究构建了一种两亲性的纳米粒(HER2-NP-CD16),其表面修饰了CD16和HER2核酸适配体,用于拉近CD16阳性NK细胞和HER2阳性肿瘤细胞。流式细胞仪检测发现,该HER2核酸适配体能特异结合HER2阳性SK-BR-3乳腺癌细胞,而CD16核酸适配体能结合富含NK的PBMC。DNA探针杂交实验显示,HER2及CD16核酸适配体确已装配到纳米粒上。两亲性纳米粒的平均尺度是350nm,呈单峰分布。对比空白的纳米粒,两亲性纳米粒对HER2阳性肿瘤细胞及PBMC的亲和能力有显著提升。相差显微镜显示,该两亲性纳米粒可使更多的PBMC附着于HER2阳性肿瘤细胞,拉近两种细胞间的距离。此外,该两亲性纳米粒能显著增强NK对HER2阳性肿瘤细胞(SK-BR-3)的免疫杀伤,但不影响对HER2阴性细胞(MDA-MB-231)的杀伤。此结果提示,该纳米结构能靶向性地增强针对HER2阳性乳腺癌细胞的免疫反应。结论CD16和HER2核酸适配体所修饰的两亲性纳米粒,能够拉近NK细胞和HER2阳性乳腺癌细胞,在体外增强NK对肿瘤细胞的免疫杀伤。该结果提示,核酸适配体所修饰的两亲性纳米结构,在研发针对HER2的新型靶向免疫治疗方面具有应用潜能。 |
论文文摘(外文): |
Objective To develop aptamer-modified nanoparticles (AptNPs) for targeted enhancement of thermal damage to HER2-positive breast cancer cells.
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开放日期: | 2022-03-09 |