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《中国超声医学工程学会第十届全国超声治疗及生物效应医学学术大会论文汇编》2019年
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超声引导同源靶向外泌体纳米声敏剂用于增强声动力抗肿瘤治疗

刘亦晨  郭凯丽  张坤  刘全宏  王攀  王筱冰  
【摘要】:目的声动力疗法(Sonodynamic Therapy,SDT)是利用超声激活肿瘤组织富集的敏化剂达到抗肿瘤作用的治疗方式~1。设计超声响应性高,生物相容性好的纳米声敏剂是该领域的重要课题。本研究设计制备了载声敏剂华卟啉钠(Sinoporphyrin sodium,DVDMS)的外泌体纳米声敏剂复合体(EXO-DVDMS),从细胞水平和在体水平两方面研究了EXO-DVDMS协同超声对乳腺癌的杀伤效应。方法通过筛选优化孵育条件,利用DVDMS和蛋白之间自发结合~2,控制DVDMS加载在外泌体腔内及膜表面,制备具有超声控释及增强SDT作用的内源性纳米声敏剂。采用透射电子显微镜,纳米颗粒跟踪分析系统,蛋白质免疫印迹法对EXO-DVDMS进行理化性质、形貌、表面蛋白的表征。透析法测定超声作用下EXO-DVDMS的药物释放规律及超声控释性。流式细胞仪联合激光共聚焦显微镜对EXO-DVDMS的细胞摄取规律、同源靶向性、药物亚细胞器定位进行分析,联合活性氧探针DCFH-DA,DHE,测定超声作用下胞内活性氧含量。MTT法,钙黄绿素/PI双染检测EXO-DVDMS-SDT对细胞的杀伤效应。以乳腺癌4T1荷瘤小鼠为模型,通过小动物活体成像系统分析超声引导下EXO-DVDMS在肿瘤组织的同源靶向性,分布代谢规律及肿瘤组织中DVDMS的药物渗透情况。通过对肿瘤生长情况的测定及免疫组织化学研究EXO-DVDMS-SDT协同引导超声对乳腺癌生长及肺转移的抑制作用。结果所制备EXO-DVDMS平均粒径为(126.71±3.86) nm,DVDMS的包封率约为84.75%,具有外泌体标志性蛋白。超声作用下,EXO-DVDMS药物释放随着超声强度的增强而提高。相较于游离DVDMS,肿瘤同源的EXO-DVDMS能够优先选择富集于同源肿瘤细胞,且外泌体包载显著改善敏化剂在酸性环境中的稳定性。EXO-DVDMS被细胞内吞摄取后,在超声刺激和酸性pH共同作用下,定向释药,产生大量活性氧,显著增效SDT对肿瘤细胞杀伤效果。小动物活体成像结果显示,超声可进一步引导同源外泌体的靶向富集,并提升药物在肿瘤组织内的渗透性和均匀性。引导超声作用下EXO-DVDMS-SDT,能够显著提升DVDMS-SDT的肿瘤抑制效果,促进肿瘤细胞凋亡,抑制肿瘤肺转移。结论研究设计制备了一种可超声控释、具有同源靶向性、生物安全性高、高效低毒的外泌体纳米声敏剂EXO-DVDMS,为天然纳米囊泡用于激活性癌症精确诊疗提供了新见解和依据。
【作者单位】:陕西师范大学生命科学学院
【分类号】:R730.5;R454.3

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