新型纳米技术介导的miRNA的靶向递送及其在肿瘤治疗中的应用

发布时间：2016-12-02 18:45

  本文关键词：新型纳米技术介导的miRNA的靶向递送及其在肿瘤治疗中的应用，由笔耕文化传播整理发布。

《北京工业大学》 2014年

新型纳米技术介导的miRNA的靶向递送及其在肿瘤治疗中的应用

曹敏军  

【摘要】：我国是食管癌和乳腺癌的高发地区。早期的食管鳞癌和乳腺癌主要以手术治疗为主，晚期则以化学药物治疗为主。然而，化疗药物毒副作用大，易产生耐药性，寻找新的有效治疗方法仍是癌症治疗领域的研究热点。microRNA（miRNA）是近年来发现的一类与基因表达调控紧密相关的非编码小分子单链RNA，它们通过与靶mRNA的3'非编码区特异性结合从而介导靶mRNA的降解或翻译抑制，并进一步的调控基因的表达。miRNA的表达异常与肿瘤的发生和发展密切相关。研究发现miRNA其本身亦具有癌基因或抑癌基因的作用。因此，能够对肿瘤中miRNA表达进行干预的新技术，是当前肿瘤治疗研究中的热点领域，基于miRNA的基因疗法也为肿瘤的治疗提供了一个新机遇。然而miRNA的体内递送是目前基于miRNA的新型药物临床应用的最大的挑战。本论文分别以在食管鳞癌和乳腺癌中具有较强抑癌作用的miR-203和miR-34a为负载物，构建了多种用于miRNA投递的纳米载运系统。高效地将miRNA转运至癌细胞和肿瘤组织内并发挥其抑癌作用。此外，还通过使用肿瘤靶向分子叶酸构建了具有乳腺癌肿瘤靶向的纳米载运系统，并在动物体内水平验证了其靶向性和抑制肿瘤活性。 本论文的具体工作包括以下几个方面： 1、使用纳米金刚石（Nanodiamond，ND）、鱼精蛋白（Protamine，PS）和miR-203通过自组装的方式制备了纳米药物miR-203/PS@NDs。该纳米药物以经表面修饰的纳米金刚石为基础，通过氢键作用包裹上一层生物相容性较好的鱼精蛋白，并在最外层通过极性作用吸附上miR-203。通过对纳米材料的表征及电镜观察，验证了通过自组装形成的纳米药物miR-203/PS@NDs成功地吸附了miR-203且动力学尺寸保持在100nm左右；此外，通过琼脂糖凝胶电泳检测miR-203负载效率实验及纳米材料表征实验，优化了制备miR-203/PS@NDs过程中使用的各组分的质量比，最终使用的质量比为miR-203:PS@NDs=1:4；通过模拟体内血清环境检测了纳米体系在血清存在的情况下能有效地维持miR-203的稳定性，进一步的，通过模拟肿瘤细胞中的微酸性环境，检测了纳米体系在酸性环境中能有效地释放miR-203。 2、分别通过体外细胞水平和裸鼠体内动物实验评价了miR-203/PS@NDs的抑癌效果。细胞毒性实验和转染实验证明了miR-203/PS@NDs的生物相容性和转染效率要优于传统的脂质体转染试剂PEI25K；进一步的细胞水平实验验证了通过纳米体系转染进入细胞内的miR-203能有效地抑制其靶基因Ran和ΔNp63的表达，并抑制了食管鳞癌细胞的增殖和迁移能力；裸鼠动物体内实验则证明通过瘤内注射和尾静脉注射的方式进入体内的miR-203/PS@NDs均能显著地抑制食管癌的生长。相较于尾静脉注射，瘤内注射显示了更强的抑瘤效果。 3、使用能特异性结合乳腺癌细胞膜表面叶酸受体的叶酸分子（Folate acid，FA），通过层层自组装的方式构建了具有肿瘤靶向功能的纳米载运体系。在构建纳米载体PS@NDs的基础上，通过吸附miR-34a构建了初级携载miR-34a的纳米转运载体。在此基础上，通过极性作用在miR-34a/PS@NDs表面再次吸附上一层PS，使其表面带上正电荷从而进一步的吸附上带负电荷的FA。纳米材料表征及透射电镜观察实验验证了通过层层自组装的形式成功地构建了靶向纳米药物FA/PS/miR-34a/PS@NDs。通过模拟体内血清环境验证了该纳米载体在血清环境中能有效地维持miR-34a的稳定性。此外，，在细胞水平上利用激光共聚焦显微镜及流式细胞仪技术验证了该纳米载体可以高效地将miR-34a转染到乳腺癌细胞中。 4、分别通过体外细胞实验及裸鼠体内实验评价了靶向纳米药物FA/PS/miR-34a/PS@NDs抑癌作用和肿瘤靶向功能。miR-34a具有通过抑制靶基因Fra-1的表达，从而抑制细胞增殖、迁移和耐凋亡的能力。进一步的细胞增殖实验、Transwell实验和细胞凋亡实验验证了转染FA/PS/miR-34a/PS@NDs后，乳腺癌细胞的增殖、迁移能力和耐凋亡能力显著降低。通过瘤内注射和尾静脉注射两种方式对接种了乳腺癌细胞的裸鼠进行给药，实验结果表明两种注射方式均能显著抑制肿瘤的生长。小动物活体成像系统观察实验表明，通过尾静脉注射给药的FA/PS/miR-34a/PS@NDs能有效地富集在肿瘤组织中。 本研究通过自组装的方式成功地构建了能高效地将miR-203载运进入食管鳞癌细胞中的基于纳米金刚石的纳米载体。生物学活性评价表明miR-203/PS@NDs在食道癌细胞中表现出较强的抑癌活性。此外，通过层层自组装的方式成功地构建了最外层包裹有叶酸分子的靶向纳米药物FA/PS/miR-34a/PS@NDs，体外细胞实验和裸鼠体内实验结果表明FA/PS/miR-34a/PS@NDs不仅具有抑癌作用，同时还具有肿瘤靶向功能。

【关键词】：
【学位授予单位】：北京工业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R730.5
【目录】：

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1 付丽;乳腺病理诊断和研究的现状与未来[J];中华病理学杂志;2005年08期

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1 朱海涛;董琼珠;贾户亮;钦伦秀;;miRNA-769-5p在乙型肝炎相关肝细胞癌中的表达[J];贵阳医学院学报;2012年01期

2 王健;吴爱东;张红雁;钱立庭;;前列腺癌调强适形放疗的临床疗效和副反应分析[J];安徽卫生职业技术学院学报;2013年05期

3 白皓;韩宝惠;;手术在非小细胞肺癌单发脑转移治疗中的作用分析[J];中国肺癌杂志;2013年12期

4 许伟;位云艳;谭瑶曦;徐玮;程雁;吴剑卿;;干细胞转录因子Sox2在肺癌中的表达和意义[J];中国肺癌杂志;2013年11期

5 白倩;谢琦;彭晓莉;常徽;朱俊东;糜漫天;;二氢杨梅素通过抑制甲基转移酶诱导人乳腺癌MCF-7细胞PTEN基因去甲基化[J];第三军医大学学报;2014年01期

6 孙多祥;周颖;胡卫平;;上皮性卵巢癌生物学标志物的研究进展[J];癌症进展;2013年06期

7 Hong Zheng;Jia-Yu Liu;Feng-Ju Song;Ke-Xin Chen;;Advances in circulating microRNAs as diagnostic and prognostic markers for ovarian cancer[J];Cancer Biology & Medicine;2013年03期

8 Shi-Ping Liu;Jia-Xin Yang;Dong-Yan Cao;Keng Shen;;Identification of differentially expressed long non-coding RNAs in human ovarian cancer cells with different metastatic potentials[J];Cancer Biology & Medicine;2013年03期

9 Yang Ke;Liang Ma;Xue-Mei You;Sheng-Xin Huang;Yong-Rong Liang;Bang-De Xiang;Le-Qun Li;;Antiviral therapy for hepatitis B virus-related hepatocellular carcinoma after radical hepatectomy[J];Cancer Biology & Medicine;2013年03期

10 刘芳;唐光才;;乳腺癌影像诊断的研究现状[J];国际医学放射学杂志;2013年06期

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1 吴魏芹;张晓媛;徐海凤;徐静;沈捷;卢凯华;;肺癌细胞DAPK基因启动子甲基化与Gefitinib敏感性的相关性研究[A];2013华东胸部肿瘤论坛暨第六届浙江省胸部肿瘤论坛论文集[C];2013年

2 吴魏芹;卢凯华;张梅玲;金时代;;盐酸埃克替尼治疗42例晚期非小细胞肺癌的临床观察[A];2013华东胸部肿瘤论坛暨第六届浙江省胸部肿瘤论坛论文集[C];2013年

3 ;Association between phospholipase C epsilon gene(PLCE1)polymorphism and colorectal cancer risk in a Chinese population[A];2013年浙江省肛肠外科学术年会暨结直肠疾病的微创及综合治疗新进展学习班论文汇编[C];2013年

4 刘敏霞;周可成;曹毅;;新的肺癌相关基因MCRS1病理生理功能研究[A];第十六届中国科协年会——分3环境污染及职业暴露与人类癌症学术研讨会论文集[C];2014年

5 王婧;赖宗浪;侯丽;李冬云;张雅月;马薇;褚雨霆;石凤芹;杨璐;陈信义;;The Effects of Compound Ze Bei Granules(复方浙贝颗粒) Combined with Chemotherapy on Surface Markers of Leukemia Stem Cell in Patients with Acute Myeloid Leukemia[A];中华中医药学会第二届岐黄论坛——血液病中医药防治分论坛论文集[C];2014年

6 李丹;张阳;;胰腺癌内科治疗策略及优化[A];中国肿瘤内科进展 中国肿瘤医师教育（2014）[C];2014年

7 沈胤晨;韩晓红;;外周血肿瘤标志物的研究进展[A];中国肿瘤内科进展 中国肿瘤医师教育（2014）[C];2014年

8 李文迪;姚宏伟;徐智;石雪迎;张元福;徐怡庄;;傅里叶变换红外光谱用于结直肠癌手术切缘判断的研究[A];第十八届全国分子光谱学学术会议论文集[C];2014年

9 Lomg Zhai;Yili Wu;Dongfeng Zhang;;A dose-response meta-analysis of α-linolenic acid and linoleic acid consumption and prostate cancer[A];产业竞争力与创新驱动——2014年山东省科协学术年会论文集[C];2014年

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1 刘晓菲;乳腺癌癌前病变辨证规律与血管生成的相关性研究[D];山东中医药大学;2006年

2 周嘉梁;MicroRNA-142-3p对结直肠癌生物学行为的影响及作用机制的初步研究[D];苏州大学;2013年

3 强新新;蒽吡啶酮染料与聚合物微球的细胞成像研究[D];大连理工大学;2012年

4 孙洋;hsa-miR-615-5p在胰腺导管腺癌中的表达及功能的初步研究[D];北京协和医学院;2013年

5 柏景乔;膀胱癌和乳腺癌相关分子标志物的研究[D];北京协和医学院;2012年

6 王晓君;miRNA-214通过靶向β-catenin通路抑制肝癌生长[D];福建医科大学;2013年

7 杨芳;PcG蛋白EZH2、Bmi-1及MiR-203协同调控在肝癌肝移植术后肿瘤复发和转移中的作用[D];福建医科大学;2013年

8 贾丛伟;hsa-miR-125a-5p在胰腺癌中表达及功能的初步验证及新型肿瘤标志物HAb18G/CD147在胰腺神经内分泌肿瘤中表达的研究[D];北京协和医学院;2013年

9 崔巍;肝细胞肝癌中硫氧还蛋白调控缺氧诱导因子-2α的机制研究[D];天津医科大学;2013年

10 李宝玉;hTERT启动子调控腺相关病毒介导的PE38KDEL基因治疗胰腺癌的实验研究[D];天津医科大学;2013年

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1 曹亚玲;miR-149-5p抑制肝癌侵袭转移的实验研究[D];第三军医大学;2012年

2 张尚武;CEA联合miR-17-3p在结肠癌中的诊断作用研究[D];苏州大学;2013年

3 贾要丽;P16、RASSF1A和FHIT基因启动子甲基化在肺癌辅助诊断中的价值[D];郑州大学;2013年

4 汪宁;MiR-205对前列腺癌增殖与转移功能学及分子机制学影响的研究探讨[D];南京医科大学;2013年

5 朱辰;miR-152通过调控TGFα影响前列腺癌细胞的迁移和侵袭能力[D];南京医科大学;2013年

6 李永辉;miR-29a在动脉粥样硬化发生发展中的作用及其分子机制[D];河北医科大学;2013年

7 高利飞;miR-224及miR-378e在大肠癌组织中的表达及其临床意义[D];河北医科大学;2013年

8 张禄;胰腺癌微环境诱导对DC增殖分化以及DC内miRNA-146a、c-jun和NF-κB表达的影响[D];大连医科大学;2012年

9 田瑶;生物组学时代的候选基因与慢性病关联研究初探[D];北京协和医学院;2013年

10 张圣杰;HIF-1α基因miR-199a靶序列区单核苷酸多态与胰腺癌发病预后关联性研究[D];天津医科大学;2013年

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1 王念黎,温淑琼;乳腺粘液囊肿样病变组织病理学及针吸细胞学改变[J];中华病理学杂志;1999年05期

2 徐薇苓,朱雄增,张廷,涂小予,施达仁;乳腺导管原位癌组织学分级与其他预后因素的关系[J];中华病理学杂志;1999年05期

3 金顺钱,张伟,滕茂芳,张智慧,刘毅,李茉,曲平,王淑珍,金玉生,王洪平,潘秦镜,刘树范;乳腺癌细针穿刺标本中端粒酶检测的诊断意义[J];中华病理学杂志;1999年05期

4 杨举伦,刘大荣,蔡学敏,郭海,夏正武,权彤彤,杨晓顺;H-ras、c-erbB-2、p53蛋白在乳腺增生病中的表达及意义[J];中华病理学杂志;1999年06期

5 张帆,马鸿达,张乃鑫,赵天如,曹群,王欣,任志勇;乳腺导管非典型增生p53、增殖细胞核抗原和肌动蛋白的表达[J];中华病理学杂志;2000年01期

6 朱雄增,杨文涛,public8.sta.net.cn;当前乳腺癌诊治中的病理学新发展[J];中华病理学杂志;2000年03期

7 李玉林,public.cc.jl.cn,寇伯君,吴珊,张丽红,朱桂彬;层粘连蛋白受体和nm23蛋白在乳腺癌组织中的表达及其与间质微血管密度和肿瘤转移的关系[J];中华病理学杂志;2000年03期

8 王辅林,263.net,韦立新,陈乐真;血管内皮生长因子、微血管密度与乳腺癌淋巴结转移及预后的关系[J];中华病理学杂志;2000年03期

9 王医术,mail.nbums.cc.jl.cn,李玉林,朱桂彬,王心蕊,吴珊,张丽红,高绪兰;乳腺癌间质新生血管周细胞的形态学特点及其意义[J];中华病理学杂志;2000年03期

10 张晓伟,童坦君;端粒酶反义腺病毒载体对乳腺癌细胞MCF-7端粒酶的抑制作用[J];中华病理学杂志;2000年03期

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1 杜佳新;顾玉红;张博;朱小红;;刺五加有效成分的抗肿瘤作用研究与评价[J];中国医院用药评价与分析;2010年03期

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3 朱雯;王朝霞;;长链非编码RNA与肿瘤研究进展[J];中国肿瘤临床;2012年08期

4 何勇,童玲,范士志,蒋耀光;p73基因与人类肿瘤的研究进展[J];肿瘤防治杂志;2005年07期

5 路萌;秦莹;;肿瘤相关巨噬细胞在肿瘤发展过程中的作用[J];生命的化学;2009年01期

6 贾培媛;王玉霞;;促性腺激素释放激素及其受体在肿瘤治疗中的应用[J];国际药学研究杂志;2009年03期

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9 周莉娜;向江东;;热休克蛋白27在肿瘤中的研究进展[J];现代生物医学进展;2011年01期

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2 邹翔;季宇彬;武晓丹;;西兰花中葡萄糖异硫氰酸盐诱导肿瘤细胞凋亡作用及机理研究[A];第十届全国生化与分子药理学术会议论文摘要汇编[C];2007年

3 陆金健;黄鸣清;陈修平;王一涛;;二氢青蒿素抗肿瘤作用及其机制研究进展[A];第十五届中国神经精神药理学学术会议论文摘要[C];2012年

4 郭维;李敏;崔景荣;;DT抗肿瘤作用初探[A];中国海洋生化学术会议论文荟萃集[C];2005年

5 周微;郑晓珂;王小兰;宁桃丽;冯卫生;;松针石油醚提取物体内外抗肿瘤及机理研究[A];药用植物化学与中药资源可持续发展学术研讨会论文集（上）[C];2009年

6 卢笑丛;王有为;操继跃;龚复俊;斯缨;刘嵩;邬灏;吴娇;;3R在肿瘤药物筛选上的应用[A];中国实验动物学会第六届学术年会论文集[C];2004年

7 梁婷婷;李薇;;从COX抑制剂的作用看肿瘤的慢性炎症本质[A];2014《中国国际肿瘤营养学论坛》暨第二届《全国肿瘤营养与支持治疗学术会议》论文汇编[C];2014年

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1 刘潜;多功能磁性介孔氧化硅纳米颗粒在肿瘤药物输送和成像中的应用研究[D];上海交通大学;2012年

2 张婷;黄酮及磷酰化黄酮抗肿瘤作用及其机理研究[D];郑州大学;2005年

3 鞠瑞;羧胺三唑的抗癌新机制抑制肿瘤相关巨噬细胞中促炎细胞因子的释放[D];北京协和医学院;2011年

4 赵宇;TAT-ODD介导的p53融合蛋白的靶向抗肿瘤作用的研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2010年

5 马吉春;外源性肿瘤抗原MUC1串联重复序列多肽抑制肿瘤细胞生长机制的研究[D];吉林大学;2010年

6 曹敏军;新型纳米技术介导的miRNA的靶向递送及其在肿瘤治疗中的应用[D];北京工业大学;2014年

7 刘世国;胰岛素样生长因子I型受体作为肿瘤治疗靶点的研究[D];华中科技大学;2010年

8 敦洁宁;5-氟尿嘧啶联合白藜芦醇的抗肿瘤作用研究[D];河北医科大学;2011年

9 杨志平;消化道肿瘤中小RNA的分子调控机制及肿瘤临床标志物研究[D];北京工业大学;2013年

10 张翊;NDRG-2在肿瘤细胞中的初步功能研究[D];第四军医大学;2004年

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1 谢昆;土鳖糖蛋白提取及体外肿瘤抑制作用研究[D];汕头大学;2006年

2 张霞丽;牛磺酸对肿瘤细胞凋亡的作用及其机制初步研究[D];南昌大学;2012年

3 吕政;重组新城疫病毒rClone30-CD的构建及其抑制肿瘤效果的研究[D];东北农业大学;2013年

4 李敏;吲哚3-草酰胺衍生物YB-L12的抗肿瘤作用及其作用机制研究[D];河北医科大学;2008年

5 刘恩甫;氟尿嘧啶和长春瑞滨多靶点抗肿瘤作用研究[D];河北医科大学;2007年

6 邵秋杰;抑癌基因Axin与直肠癌及星型细胞肿瘤发生关系的初步研究[D];第四军医大学;2004年

7 秦建全;Mcl-1蛋白的小分子抑制剂CPD的抗肿瘤作用[D];大连理工大学;2012年

8 马冰清;A类清道夫受体在肺癌发生中的作用及其机制研究[D];南京医科大学;2012年

9 候宝林;维药恰麻古儿多糖抗氧化及抗肿瘤作用的实验研究[D];新疆医科大学;2010年

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本文编号：202449