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)
恶性肿瘤是威胁人类健康的一大杀手,在恶性肿瘤的进展中,肿瘤转移是最重要的生物学特性之一,同时也是疾病恶化,预后差及导致治疗失败的主要因素。肿瘤转移过程包括瘤细胞穿越肿瘤组织的血管内皮细胞从原发部位迁出、瘤细胞随血液运行和瘤细胞植入。转移过程涉及多种细胞黏附分子、细胞外基质以及其他血细胞间的相互作用。多种研究表明,恶性肿瘤患者常伴有血小板升高和聚集现象,且这种现象在晚期肿瘤患者中更为明显。血小板计数的增加被认为是患者患有隐匿性恶性肿瘤的一个预测因素并且与卵巢尿毒症、肺癌、结直肠癌、胃癌和乳腺癌等疾病恶化有关。
正常生理状态下,血小板可以被凝血酶、血栓烷 A2 和ADP等激活,活化的血小板通过调节蛋白和第二信使的信号跨膜传导,触发血小板的变形、黏附、聚集和释放反应。生物体借助血小板主要发挥修复损伤组织和凝血的作用,并维持毛细血管壁的完整性。病理状态下,肿瘤细胞也能够激活血小板,诱导血小板活化脱颗粒,血小板释放的多种分泌因子以及膜暴露受体在肿瘤的转移与发展中起到了重大作用。
肿瘤细胞不会单独通过血液传播,而是被血小板包围,这种血小板的保护作用使肿瘤细胞不被NK细胞接触和识别。进入血液的肿瘤细胞能够激活血小板,在黏附分子PGⅠb/Ⅸ的介导下,血小板和肿瘤细胞相互结合形成瘤栓,减少血流剪切力对肿瘤细胞的直接物理伤害,帮助肿瘤细胞逃避 NK 细胞的识别,实现免疫监视逃避,从而提高肿瘤细胞在循环系统中的存活率。与效应T细胞相比,NK细胞对肿瘤细胞的杀伤不需要复杂的抗原提呈过程,而且不具有特异性,因此见效更快。与此同时,血小板激活后会脱颗粒,释放出大量的生长因子,如血小板衍生生长因子、转化生长因子-beta;等。这些生长因子都能刺激肿瘤细胞增殖,其中转化生长因子-beta;(TGF-beta;)还能够下调NK细胞活化免疫受体自然杀伤细胞组2(NKG2D),增强肿瘤细胞的侵袭和生长能力。NKG2D不仅可以作为协同刺激分子,传递第二信号,还可以直接刺激NK细胞的活化,产生细胞毒作用。而血小板释放的TGF-beta;会介导NKG2D表达受损,从而削弱NK细胞对肿瘤的杀伤能力。自然杀伤(NK)细胞在肿瘤免疫监测中通过受体介导的肿瘤细胞识别和分泌IFN-gamma;等细胞因子来消除恶性细胞,从而防止局部肿瘤的进展和转移扩散。
因此阻断血小板和肿瘤细胞的相互作用,进而恢复NK细胞对肿瘤的杀伤活性有可能成为新的抗肿瘤转移药物靶点,抑制血小板的功能将有望成为抑制肿瘤转移的有力辅助手段。通常血小板抑制药物是单靶点地针对血小板膜受体,例如阿司匹林能抑制环氧合酶的作用,延缓多种肿瘤细胞的生长;靶向血小板特异性整合素受体药物能够抑制肿瘤转移必须的血小板聚集过程。是否具有抑制能力更好或多靶点的血小板抑制剂是待进一步探寻的。
本课题在此背景下,拟设计一种血小板抑制剂——全氟化碳白蛋白纳米粒,通过检测其对血小板及NK细胞活性的影响,探究此纳米粒的作用机制以及抑制肿瘤转移的能力。全氟化碳(PFC)是碳氢化合物中的氢原子被氟原子取代后形成的一类化合物 ,碳原子通常为 8~ 12个 ,常温下为无色、无味、无毒的透明液体。全氟化碳类化合物具有生物惰性,无论是酶系统还是细菌或其他微生物有机体都不能消解。更重要的是 , PFC具有良好的呼吸气体运载能力 ,对氧的溶解度约为水的 20倍 ,是全血的 2~ 3倍。因此全氟化碳广泛应用于血液代
用品、肿瘤辅助治疗等领域。此外,通过调研发现,全氟化碳具有血小板抑制功能,少量的全氟化碳就可以吸附在血小板表面,抑制血小板的活化。因此,通过筛选适合的全氟化碳化合物,与白蛋白制成纳米粒后,表面的白蛋白能够有效与血小板膜结合,同时增强药物在体内的生物相容性,减少排斥反应。
本课题的主要研究内容和采用的相关研究手段将由几部分组成:
1.通过调研和预实验,确定具体全氟化碳化合物,此化合物应具有毒性小、血小板抑制能力高的特性。
2.制备全氟化碳白蛋白制剂,用粒径仪测在不同稀释浓度下的制剂粒径,同时也测得在水、PBS、白蛋白介质中长时间放置的制剂粒径,得到制剂稳定性数据。制备的全氟化碳白蛋白应该具有良好的稀释稳定性和介质稳定性,有助于稀释用药和长期保存。
