納米硒作為碘-125粒子放療增敏劑的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及腫瘤治療技術(shù)領(lǐng)域，尤其是納米硒作為碘-125粒子放療增敏劑的應(yīng) 用。
【背景技術(shù)】
[0002] 在過(guò)去的幾十年里，放射治療作為臨床上治療腫瘤的重要手段得到了迅速的發(fā) 展，有研究表明，大約50 %的腫瘤病人接受過(guò)單獨(dú)放療或者放療與其他手段聯(lián)合的治療。其 中碘-125粒子植入放療作為一種新興的放療方法，其療效得到了廣泛的認(rèn)可。碘-125放 射性粒子亦稱為粒子刀，指的是癌癥治療中（微創(chuàng)）組織間三維立體定向放射治療系統(tǒng)，是 目前國(guó)際醫(yī)藥界對(duì)外科手術(shù)以及外放療的缺陷進(jìn)行互補(bǔ)的一種新型的腫瘤治療方法。其 主要特點(diǎn)是可以將難以根治的腫瘤瘤體、亞腫瘤區(qū)域以及可能轉(zhuǎn)移的淋巴途徑永久埋入碘 125放射性粒子進(jìn)行持續(xù)治療，或者在B超、CT等引導(dǎo)下應(yīng)用微創(chuàng)技術(shù)將碘125放射性粒子 植入對(duì)的腫瘤進(jìn)行持續(xù)的放射性治療。
[0003] 目前臨床上使用的化療藥物普遍具有較大的毒副作用，從而極大地限制了其應(yīng) 用。因此，人們急需尋找新的有效藥物。在研發(fā)有效的抗腫瘤藥物的過(guò)程中，如何在抑制消 滅腫瘤的同時(shí)盡可能減少其副作用依然是有待解決的重點(diǎn)和難點(diǎn)。其中基于腫瘤細(xì)胞與正 常細(xì)胞之前的差異對(duì)其進(jìn)行靶向治療是目前研究頗多然而進(jìn)展非常有限的方向。例如，有 研究人員設(shè)計(jì)了革G向葉酸受體或者整合素受體的祀向藥物或者以腫瘤細(xì)胞內(nèi)特性激活的 前藥等。在上述靶向策略中，光動(dòng)力療法和射線增敏劑的治療方案相對(duì)于外科手術(shù)治療化 療來(lái)說(shuō)是一種微創(chuàng)且行之有效的方法。其中，因利用臨床上使用的劑量、位置可控的碘-125 粒子作為協(xié)同增敏手段，射線增敏劑協(xié)同增敏粒子放療的方法較控制難、難以穿透機(jī)體的 光動(dòng)力療法更具有現(xiàn)實(shí)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足提出了納米硒作為碘-125粒 子放療增敏劑的應(yīng)用，包括制備放療增敏劑的應(yīng)用、制備具有放療增敏效果的抗腫瘤藥物 的應(yīng)用以及制備具有放療增敏效果的抗腫瘤藥物載體的應(yīng)用。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案：
[0006] 納米硒作為碘-125放療增敏劑的應(yīng)用。納米硒在制備碘-125放療增敏劑中的應(yīng) 用。納米硒在制備具有碘-125放療增敏效果的抗腫瘤藥物中的應(yīng)用。納米硒在制備具有 碘-125放療增敏效果的抗腫瘤藥物載體中的應(yīng)用。
[0007] 上述任一所述的應(yīng)用中，所述納米硒具有碘-125刺激響應(yīng)特性，所述納米硒能通 過(guò)1-125粒子刺激高效抑制癌細(xì)胞增殖。上述任一所述的應(yīng)用中，所述癌細(xì)胞為乳腺癌細(xì) 胞MCF-7、乳腺癌、黑色素瘤、成骨肉瘤、宮頸癌及腦膠質(zhì)瘤。上述任一所述的應(yīng)用中，所述納 米硒是利用PEG溶解單質(zhì)硒制備得到的納米硒PEG-SeNPs。上述任一所述的應(yīng)用中，納米硒 還包括多糖及殼聚糖修飾的納米硒、葉酸及轉(zhuǎn)鐵蛋白修飾的腫瘤革G向性納米硒。上述任一 所述的應(yīng)用中，適應(yīng)的腫瘤包括乳腺癌、黑色素瘤、成骨肉瘤、宮頸癌及腦膠質(zhì)瘤。
[0008] 本發(fā)明利用PEG溶解單質(zhì)硒制備得到納米硒（PEG-SeNPs)。PEG-SeNPs具有對(duì) 碘-125粒子（1-125)產(chǎn)生的γ射線刺激響應(yīng)特性并能通過(guò)其刺激高效抑制人宮頸癌細(xì) 胞Hela增殖，而對(duì)照組PEGW-SeNPs、PVP-SeNPs不具備這種特性。PEG-SeNPs與碘-125粒 子協(xié)同作用上調(diào)R0S的產(chǎn)生并激活p53的磷酸化、抑制p21的方式通過(guò)凋亡和進(jìn)程最終誘 導(dǎo)Hela細(xì)胞凋亡和G2/M抑制。抑制通過(guò)調(diào)控與治療耐受相關(guān)的蛋白，如VEGF、VEGF2和 XRCC-1等抑制Hela增殖。結(jié)果提示，PEG-SeNPs具有潛在的作為有效的新型CRT改善宮頸 癌的治療效果。
[0009] 本發(fā)明通過(guò)PEG的修飾，制備了碘-125粒子放療響應(yīng)的PEG-SeNPs，增強(qiáng)了 碘-125粒子的對(duì)Hela細(xì)胞增殖抑制效果。進(jìn)一步的研究表明，PEG-SeNPs與1-125共同 作用在Hela細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生過(guò)量的活性氧造成氧化損傷，進(jìn)而抑制Akt、Erk的磷酸化并活化 JNK，同時(shí)也激活A(yù)TM并最終匯聚放大激活p53,再分別通過(guò)p21產(chǎn)生G2/M期周期抑制及通 過(guò)線粒體信號(hào)通路誘導(dǎo)Hela細(xì)胞凋亡。
[0010] 本發(fā)明還發(fā)現(xiàn)：多糖及殼聚糖修飾的納米硒、葉酸及轉(zhuǎn)鐵蛋白修飾的腫瘤靶向性 納米硒（以下簡(jiǎn)稱SeNPs)均有碘-125粒子放療刺激響應(yīng)特性，并能與其協(xié)同作用，高效抑 制人宮頸癌細(xì)胞Hela、黑色素瘤細(xì)胞A375、成骨肉瘤細(xì)胞MG-63、乳腺癌細(xì)胞MCF-7及腦膠 質(zhì)瘤細(xì)胞C6等多種細(xì)胞的增殖。其機(jī)制主要是通過(guò)增強(qiáng)細(xì)胞內(nèi)活性氧的累積，進(jìn)而誘導(dǎo)細(xì) 胞周期阻滯劑腫瘤細(xì)胞凋亡。
【附圖說(shuō)明】
[0011] 圖 1 為三種納米硒即 PEG-SeNPs、PEGW-SeNPs、PVP-SeNPs 的 TEM 形貌表征；
[0012] 圖2為電子束對(duì)三種納米硒形貌的影響（A1-A3)PEG-SeNPs，A3為A1的局部放大； (B)PEGff-SeNPs ； (C)PVP-SeNPs ：
[0013] 圖3為PEG-SeNPs的元素分析㈧及晶形表征（B);
[0014] 圖4為HeLa細(xì)胞在接受單獨(dú)X射線放療，1-125粒子放療，納米硒處理以及納米 硒放療聯(lián)合處理48小時(shí)后細(xì)胞存活率的對(duì)比。X射線的放射劑量分別為（A)2Gy，（B)4Gy 和（C)6Gy，（D)圖采用的是放射性粒子1-125處理。處理組與對(duì)照組的顯著性差異：P < 0·05(*)和 P < 0.01(林）；
[0015] 圖5為SeNPs分別與X射線和1-125粒子共同作用對(duì)為HeLa細(xì)胞數(shù)量與形貌的 影響；
[0016] 圖6 : (A)為用克隆形成法檢測(cè)SeNPs分別與X射線和1-125粒子共同作用對(duì)HeLa 細(xì)胞數(shù)量與形貌的影響。（B)為SeNPs分別與X射線和1-125粒子共同作用對(duì)為HeLa細(xì) 胞生長(zhǎng)相對(duì)生長(zhǎng)率影響的定量分析。處理組與對(duì)照組的顯著性差異：P < 0. 〇5(*)和P < 0· 01(林）。
[0017] 圖7為流式細(xì)胞術(shù)分析PEG-SeNPs與X-ray以及1-125共同作用后對(duì)Hela細(xì)胞 周期的影響；
[0018] 圖8為納米硒分別與X-ray和1-125共同作用對(duì)Hela細(xì)胞內(nèi)R0S水平的影響；
[0019] 圖9為納米硒分別與X-ray和1-125共同作用對(duì)Hela細(xì)胞內(nèi)Caspase-3， Caspase-8, Caspase-9的表達(dá)水平的影響；
[0020] 圖 10 為 Western blotting 分析；（A)PEG-SeNPs 與 X-ray 共同作用對(duì) Hela 細(xì)胞 PARP、p53、P-p53、BRCA1、pChkl、JNK 和 p-JNK 表達(dá)水平評(píng)估。（B)PEG-SeNPs 與 1125 共同 作用對(duì) Hela 細(xì)胞 PARP、p53、P-p53、BRCA1、pChkl、JNK 和 p-JNK 表達(dá)水平評(píng)估；
[0021] 圖11為MCF-7細(xì)胞在接受單獨(dú)X射線放療，1-125粒子放療，納米硒處理以及納 米硒放療聯(lián)合處理48小時(shí)后細(xì)胞存活率的對(duì)比。X射線的放射劑量分別為（A)2Gy，（B)4Gy 和（C)6Gy，（D)圖采用的是放射性粒子1-125處理。處理組與對(duì)照組的顯著性差異：P < 0·05(*)和 P < 0.01(林）；
[0022] 圖12為SeNPs分別與X射線和1-125粒子共同作用對(duì)為MCF-7細(xì)胞數(shù)量與形貌 的影響；
[0023] 圖13 :㈧為用克隆形成法檢測(cè)SeNPs分別于X射線和1-125粒子共同作用 對(duì)MCF-7細(xì)胞數(shù)量與形貌的影響。（B)為SeNPs分別于X射線和1-125粒子共同作用對(duì) 為MCF-7細(xì)胞生長(zhǎng)抑制率的定量分析。處理組與對(duì)照組的顯著性差異：P < 0. 05 (*)和P < 0· 01(林）。
[0024] 圖14為流式細(xì)胞術(shù)分析PEG-SeNPs與X-ray以及1-125粒子共同作用后對(duì)MCF-7 細(xì)胞周期的影響；
[0025] 圖15為納米硒分別與X-ray和1-125粒子共同作用對(duì)MCF-7細(xì)胞內(nèi)R0S水平的 影響；
[0026] 圖 16 為 Western blotting 分析；（A) PEG-SeNPs 與 X-ray 共同作用對(duì) MCF-7 細(xì)胞 MAPKs家族蛋白的影響。（B)PEG-SeNPs與1125共同作用對(duì)MCF-7細(xì)胞MAPKs家族蛋白的 影響；
[0027] 圖 17 為 Western blotting 分析；（A) PEG-SeNPs 與 X-ray 共同作用對(duì) MCF-7 細(xì)胞 p53、P-p53、P-Histone、XRCCl、MGMT 和 PARP 蛋白表達(dá)水平的影響。（B)PEG-SeNPs 與 1125 共同作用對(duì)MCF-7細(xì)胞p53、P-p53、P-Histone、XRCC1、MGMT和PARP蛋白表達(dá)水平的影響；
[0028] 圖18為A375細(xì)胞在接受單獨(dú)X射線放療，1-125粒子放療，納米硒處理以及納米 硒放療聯(lián)合處理48小時(shí)后細(xì)胞存活率的對(duì)比。X射線的放射劑量分別為（A)2Gy，（B)4Gy 和（C)6Gy，（D)圖采用的是放射性粒子1-125處理。處理組與對(duì)照組的顯著性差異：P < 0·05(*)和 P < 0.01(林）；
[0029] 圖19為SeNPs分別與X射線和1-125粒子共同作用對(duì)Α375細(xì)胞數(shù)量與形貌的影 響；
[0030] 圖20 : (A)為用克隆形成法檢測(cè)SeNPs分別于X射線和1125粒子共同作用對(duì)A375 細(xì)胞數(shù)量與形貌的影響。（B)為SeNPs分別于X射線和1125粒子共同作用對(duì)A375細(xì)胞生 長(zhǎng)抑制率的定量分析。處理組與對(duì)照組的顯著性差異：P < 〇. 05 (*)和P < 0. 01 (**)。
[0031] 圖21為為流式細(xì)胞術(shù)分析PEG-SeNPs與X-ray以及1-125粒子共同作用后對(duì)A375 細(xì)胞周期的影響；
[0032] 圖22為納米硒分別與X-ray和1-125粒子共同作用對(duì)A375細(xì)胞內(nèi)R0S水平的影 響；
[0033] 圖 23 Western blotting 分析；（A) PEG-SeNPs 與 X-ray 共同作用對(duì) A