超电荷聚多肽的选择性递释系统的生物活性研究文献综述

 2022-12-12 19:16:03

开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)

一、研究背景

肿瘤是指在多种致癌因素的作用下,局部细胞异常增殖产生的新生物。肿瘤可分为良性肿瘤和恶性肿瘤,恶性肿瘤就是人们熟知的癌症。肿瘤发生后会造成机体的负担或损伤,良性肿瘤产生的负面影响较小,大多是对周围组织的挤压和阻塞;如果没有及时发现并治疗,良性肿瘤可发展为恶性肿瘤,恶性肿瘤对身体的伤害较为严重,其能通过夺取营养物质、浸润正常组织器官和转移扩散破坏机体正常生理功能。癌症已成为世界各类疾病中的第二大死因,根据2021中国肿瘤登记年报,我国是癌症大国,患癌总人数占世界的40%,每天约1万人确诊癌症。现在临床上对癌症的治疗手段包括:手术切除、化疗、放疗、免疫疗法、生物治疗、干细胞移植等。在癌症初期,可以通过切除和物理方法治疗,但是一旦发生转移或对于复发癌症,这种局部治疗方法效果很差。在癌症中晚期的普遍治疗手段就是化疗,但化疗药物对肿瘤部位的选择性差,副作用大,临床应用受到很大限制。目前,社会对癌症治疗药物需求大、需求紧,癌症药物研究势在必行,要研究出有效的治疗药物,并发展多种药物递送方式。

自从1953年科学家们成功合成首个具有生物活性的多肽以来,多肽和蛋白质类药物就受到了广泛的关注[1]。蛋白质药物和小分子药物相比,具有活性强,治疗针对性强、毒副作用较小、用量少等优点;与此同时由于本身的性质,蛋白质有三维结构对功能影响大而其稳定性低、体内蛋白酶多易被水解、半衰期短[2]等缺点,给蛋白质药物的发展带来了很大的挑战。随着药物作用靶点的研究,部分蛋白质被发现能够作用于细胞内靶点发挥作用,而目前的蛋白质递送策略尚不完善,存在血清耐受程度低和内体逃逸差等问题,这给蛋白质药物递送提出了更高的要求。近些年,随着免疫治疗和新型递送材料的发展,蛋白质药物胞内递送体系也获得了发展,促进蛋白质跨膜进入细胞发挥作用的方法主要可以分为四种:物理方法、蛋白质修饰法、纳米载体递送法和高分子载体递送法。

自噬(autophagy)是一种基本的,高度保守的细胞内降解过程,自噬的功能是清除细胞内受损的大分子物质和功能失调的细胞器[7]。目前大多数治疗癌症的放射疗法和化学疗法都是基于细胞凋亡(Ⅰ型程序性细胞死亡)进行的,而肿瘤细胞很快就会对其产生耐药,导致疗效不佳。目前,已有证据表明过度激活细胞自噬(autophagic cell death,ACD)能够抑制肿瘤的发生和发展[8]

Beclin-1是Ⅲ类磷脂酰肌醇3(classⅢ PI3K)复合物的核心组成部分,其可诱导自噬小体的组成[9,10]。作为一种单倍剂量不足基因,Beclin-1在卵巢癌(75%)、乳腺癌(约50%)、前列腺癌(约40%)组织中都有单等位基因缺失[11,12]。越来越多的证据表明上调Beclin-1在细胞内的表达能够加快乳腺癌细胞的死亡并抑制肿瘤发展。然而,由于Beclin-1肽链不能进入细胞、稳定性较差、特异性低[13],其在抗肿瘤药物方面的发展非常受限。已有文献指出,将Beclin-1与递送载体分子结合,能增强其诱导肿瘤细胞自噬的能力。

二、拟解决的科学问题

课题组前期根据肿瘤微环境的低pH及肿瘤部位高表达MMP-2酶的特性,构建了一种能够靶向肿瘤部位的蛋白胞内递送分子——ASCP,其包括屏蔽序列、MMP-2酶切位点及超电荷聚多肽。课题组已通过连接绿色荧光蛋白(GFP)作为模式蛋白,初步验证了在肿瘤偏酸性且高表达MMP-2酶的环境中,肿瘤细胞对ASCP-GFP有较高的摄取率。

本实验将自噬诱导分子Beclin-1与ASCP结合作为活性分子,以人乳腺癌细胞MDA-MB-231作为待研究肿瘤细胞,探究ASCP-Beclin-1的抗肿瘤活性。

三、技术路线

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