摘要: 背景： 癌症是威胁人类健康的重要隐患之一，中国癌症发病率，死亡率均位居全球第一。鉴于癌症的高风险和高死亡率，世界各地的研究人员一直在努力开发更准确、更快速有效的治疗方法来攻克癌症这一重大难题。传统的癌症治疗包括手术治疗、放射治疗... 展开 背景： 癌症是威胁人类健康的重要隐患之一，中国癌症发病率，死亡率均位居全球第一。鉴于癌症的高风险和高死亡率，世界各地的研究人员一直在努力开发更准确、更快速有效的治疗方法来攻克癌症这一重大难题。传统的癌症治疗包括手术治疗、放射治疗和化学药物治疗等，具有严重的副作用和耐药复发等一定的局限性，因此寻找新的疗法和开发更有效的治疗策略来应对癌症的弊端具有重要的意义。 在众多癌症治疗的前沿研究中，纳米医学一直是科研界的宠儿，基于纳米医学的光热疗法(PhotothermalTherapy,PTT)是一种极高效的治疗手段，其创伤小、可控并且可以根据正常细胞和肿瘤细胞的耐热性差异，通过热疗选择性杀死肿瘤细胞，可协同多种疗法尤其是与化疗联合的协同治疗方式，在提高化疗效果和降低不良反应方面具有很大的潜力。然而，直接给药的抗肿瘤药物表现出不令人满意的治疗效果，并且经常对正常组织造成有害的副作用。为了克服这些缺点，最有前景的策略是构建抗肿瘤药物递送系统，该系统可以实现有效靶向递送和精确控制药物释放，从而提高治疗效果并最大限度地减少不良反应。因此，通过化疗和热疗联合的协同方法成功地获得了一种提高治疗效果的方法，是一种理想的肿瘤治疗方式。金纳米笼纳米材料(Goldnanocages,AuNCs)因其超薄多孔壁的中空纳米结构、较高的光热转化效率和表面改性，而为极佳的光热转换剂和药物递送的纳米平台。 DNA甲基转移酶(DNAmethylation,DNMT)是DNA甲基化的“writer”，DNMT1是其家族中的一员，在肿瘤细胞中高表达，是癌症的治疗靶标。地西他滨(Decitabine)是一种DNMT1抑制剂，可掺入DNA并与DNA甲基转移酶形成不可逆的共价加合物，抑制DNMT1的活性进而诱导DNA低甲基化发挥其抗癌作用。 目的： 以肝细胞癌(Hepatocellularcarcinoma，HCC)为研究模型，设计并合成具有特异性靶向肿瘤细胞的光热/化疗联合治疗的纳米系统，对其化学性质、体外功能和体内治疗效果三方面进行研究，初步证实该纳米药物在肿瘤治疗中的作用，为临床癌症治疗提供了理论和实验基础。 方法： （1）制备了Au@Dec@T7，我们对其粒径、形态、电位、稳定性、光热转换能力、分散性、光热稳定性、药物装载和释放等进行了研究。 （2）通过细胞实验(CCK-8、Intracellularuptake、Calcein-AM/PI活死细胞染色、克隆形成测定、细胞迁移测定、WesternBlot、DotBlot)，研究Au@Dec@T7的细胞毒性、靶向性、光热治疗效果、细胞杀伤能力、协同治疗作用以及分子机制。 （3）通过构建H22荷瘤小鼠肝癌模型，对重要组织器官进行ICP、RT-qPCR、IHC及Hamp;E等实验，研究Au@Dec@T7的生物安全性、生物分布、肿瘤抑制效果、光热治疗效果以及与化疗协同治疗效果。 结果： （1）本论文成功合成制备了Au@Dec@T7纳米光热治疗剂，具有50nm左右的独特中空多孔壁的纳米结构，表面带有-15.8mV的负电性，在PBS、胎牛血清和培养基中都稳定存在，且具有PDI=0.3左右的良好分散性。Au@Dec@T7溶液在808nmlaser的照射下的光热转换效率为38.9%，药物负载量为32.8%，温度升高的趋势呈Au@Dec@T7浓度依赖性和808nmlaser光强度依赖性，具有较强的近红外吸收能力并表现出良好的光热稳定性，实现了药物装载和生物修饰。 （2）细胞摄取以及ICP定量分析显示Au@Dec@T7对肿瘤细胞的良好的靶向性，CCK-8、活死细胞染色、克隆形成以及细胞迁移测定数据表明Au@Dec@T7对肿瘤细胞超强的杀伤能力，且Au@Dec@T7+NIR具有光热加强的肿瘤抑制效果，WesternBlot、DotBlot以及RT-qPCR探究了Au@Dec@T7对肿瘤细胞的内在分子机制，通过释放负载的地西他滨抑制DNA甲基转移酶的活性，调控了抑癌基因P15和E-cadherin的表达，进一步协同光热治疗抑制肿瘤细胞的增殖和迁移。 （3）在Balb/c小白鼠中建了H22肝癌模型，观察治疗60天后的效果发现Au@Dec@T7+NIR光热治疗组的肿瘤抑制率达到最低、肿瘤体积以及肿瘤重量达到最小、生存期最长(比对照组延长15天左右，达到40%的生存率)，显著优于其他各个光照组以及非光照组，具有极佳的治疗效果；重要组织器官的组织切片染色观察到Au@Dec@T7+NIR有最好的肿瘤抑制效果，组织RT-qPCR显示了小鼠体内的分子机制，激活了P15和E-cadherin的表达，抑制了DNA甲基转移酶的活性，比起单一的药物治疗或者光热治疗，Au@Dec@T7+NIR显示出了“1+1＞2”的理想效果；不仅如此，血常规、生化指标、病理学实验表明，Au@Dec@T7纳米药物具有良好的生物安全性。这些结果进一步证明我们的Au@Dec@T7系统具有协同光热治疗和药物治疗的作用和意义。 结论： 综上，我们创新性提出的DNA甲基化酶抑制剂联合金纳米笼材料介导的肿瘤光热治疗的概念，具有未来临床转化应用的前景。 收起