基于N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺的抗肿瘤纳米药物研究

肿瘤已成为死亡率最高的疾病之一,严重威胁人类的健康。纳米技术尤其是纳米药物相关技术的发展为肿瘤的治疗带来众多新的潜在治疗选项。诸如纳米粒子、脂质体以及聚合物-药物偶联物等多种纳米药物体系均得到了大量研究和关注,多种聚合物被成功应用于抗肿瘤纳米药物的开发过程中。聚(N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺)(PHPMA)因具有良好的生物相容性、结构多样性以及较优异的"隐身"能力而被广泛应用于纳米药物的设计与合成中。本文综述了学界及本课题组关于PHPMA纳米药物的研究进展及其在肿瘤治疗中的潜在应用,在此基础上进一步阐释了聚合物的组成和结构对其生物学性能的影响。相关构效关系的明确可为基于PHPMA高效纳米药物的设计提供新的思路。     

纳米金在生物医学领域中的应用

纳米结构与纳米技术推动了生物医学的快速发展.纳米金因其良好的催化活性与光学特性被广泛用于纳米器件制造、纳米生物技术、纳米生物医学、纳米药理学等领域.本文综述了纳米金在肿瘤治疗、细胞成像和药物载体方面的最新研究进展,在强调其重要性的同时,亦指出其生物负效应,并对纳米金的未来发展作了展望.     

无机纳米载体在靶向药物输送中的应用研究进展

纳米材料在生物领域的渗透形成了纳米生物材料,而纳米药物载体的研究是纳米生物材料的前沿和热点之一.常见的无机纳米药物载体包括磁性纳米粒子、介孔二氧化硅、纳米碳材料、量子点等,这些无机纳米药物载体在实现靶向性给药、控释和缓释药物以及癌症靶向治疗等方面表现出良好的应用前景.而且,集成像、靶向给药和癌症治疗功能于一身的多功能纳米药物载体比常规化疗药物载体具有明显优势.文中综述了近年来上述无机纳米材料尤其是多功能无机纳米载体在靶向药物输送中的应用及其载药释药行为的研究进展.     

纳米金属有机骨架化合物(NMOFs)的合成及其生物应用

纳米金属有机骨架化合物是在生物医药方面具有广泛潜在应用价值的配位聚合物.从纳米金属有机骨架化合物的合成方法、药物负载、表面修饰以及生物应用等方面介绍了国内外在这一领域的最新进展,并提出了今后需要关注的几个方面,具有一定的参考价值.     

用纳米技术诊断与治疗恶性肿瘤的进展

利用纳米技术进行恶性肿瘤早期诊断和治疗是目前国际生物技术领域中最前沿的研究课题,迄今实验室细胞模型(in vitro)研究和临床前动物模型(in vivo)研究已取得了重大进展.纳米生物技术将成为继放疗、化疗和手术治疗后治疗基因疾病的更有效的方法.纳米生物技术涵盖纳米材料科学,构成纳米药物载体平台的纳米材料与药物或基因结合的组装技术以及随后与靶向物质结合的组装技术.目前,实现了纳米生物传感器在肿瘤细胞上的表达,纳米基因药物能够抑制肿瘤细胞的增殖、诱导肿瘤细胞凋亡,但在临床治疗之前为了确保安全、有效,首先应该研制出针对癌细胞表面配位子特意性更强的靶向物质,以减少对正常组织的损害;此外,还需提高纳米材料药物的装载量和稳定性,并研制出适宜的纳米材料以及相应的制备技术.     

肺表面活性剂与吸入纳米药物的相互作用

近年来,吸入纳米药物在肺部疾病治疗领域的基础研究中已经取得了巨大的进展,但是由于缺乏对吸入纳米药物与肺表面活性剂之间的相互作用的了解,吸入纳米药物很少能进入临床试验阶段.肺表面活性剂由蛋白类和脂类组成,在肺泡表面发挥免疫和调节表面张力等作用.吸入纳米药物进入肺深部后,由于具有较大的表面能等因素,容易吸附肺表面活性剂,这一现象会导致吸入纳米药物诸多性质的改变,如细胞摄取率和生物相容性等,而且肺表面活性剂的生理功能也会发生很大的改变.所以吸入纳米药物与肺表面活性剂的相互作用很可能影响到治疗效果.因此,深入研究肺表面活性剂与吸入纳米药物的相互作用对吸入纳米药物的临床应用至关重要.本篇综述就肺表面活性剂的各组成部分,相互作用对肺表面活性剂生理功能和吸入纳米药物理化性质的影响及其相互作用的表征方法进行重点阐述,为吸入纳米药物的研发提供更为确切的思路.     

2006年国家自然科学基金项目指南:重大研究计划纳米科技基础研究

纳米科技是80年代末逐步发展起来的前沿交叉学科领域.纳米科技在信息、材料、能源、环境、化学、生物、医学、微电子、微制造和国防等方面具有广泛的应用前景,已成为全世界关注的重要科技前沿,显示出巨大的潜在应用前景.     

纳米病理学 纳米粒子对健康的影响

随着纳米技术的迅速发展,人们对纳米材料安全性及其生物效应信息的需求不断增加。纳米病理学,作为一门“关于纳米设备和纳米结构的相关生物效应及其问题的科学”已逐渐引起了人们的关注。纳米微粒的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应使其与宏观材料相比具有特殊的理化性质、生物活性和生物动力学过程,从而对人体产生各种潜在危害。     

抗肿瘤纳米药物临床转化研究进展

 纳米药物作为一种新兴的药物制剂,显示出为癌症患者提供副作用更小和具有靶向效果的治疗前景。近年来,随着纳米生物技术的发展,纳米药物的研发和临床转化取得了巨大的进展。现有很多纳米药物已经进入临床试验,其中部分产品已获得批准,在临床上应用于肿瘤治疗,改善了治疗效果。但是,肿瘤的复杂性和异质性,也为纳米药物对肿瘤的治疗带来巨大的挑战。本文从纳米药物的临床转化角度出发,概述了癌症纳米药物的发展和现状,纳米药物在临床转化中进展及面临的挑战与机遇。     

表面修饰的金纳米棒的生物相容性和细胞摄取研究

制备了棒状纳米金颗粒并对其表面进行了修饰,研究了其生物相容性以及运载荧光物质进入细胞的功能.所制备的材料通过聚乙二醇稳定、采用双修饰的方法获得了具有活性-NH2基团存在、稳定性好且生物相容性高的表面修饰的金纳米棒.采用透射电子显微镜和紫外可见吸收光谱对表面修饰的金纳米棒进行了表征,运用MTT比色分析法通过细胞毒性研究了表面修饰的金纳米棒的生物相容性,用流式细胞仪和激光共聚焦显微镜考察了其运载荧光物质进入细胞的功能.结果表明,表面修饰的金纳米棒具有良好的生物相容性,具有作为荧光物质或药物载体的应用前景,可应用于疾病的诊断治疗.     

65例舌癌手术方式的选择及其临床分析

采用不同手术方式对我院1986-1994年收治的65例舌癌进行治疗分析,认为对颈部已触及肿大、固定以及质硬淋巴结转移的舌癌患者行根治性颈清扫;对颈部未触及肿大的淋巴结,但原发病灶较大、肿瘤侵润较深者行功能性颈清扫;对舌癌范围小、口底未被侵犯者,保留下颌骨.手术前行放、化疗不仅能弥补手术缺陷,而且还能提高生存率.     

癌症诊疗一体化研究进展

 癌症诊疗一体化是集癌症诊断和治疗于一体的新技术。通过将具有肿瘤诊断和治疗功能的组分同时整合到一个纳米平台上,获得纳米诊疗剂,有望实现肿瘤的早期诊断、精确定位、原位治疗,以及实现在治疗过程中的实时疗效监测与预后。本文概述了癌症诊疗一体化的发展历程,分析了诊疗一体化在癌症诊断和治疗过程中的独特优势,介绍了具有代表性的纳米诊疗剂,展望了癌症诊疗一体化领域未来的发展方向。     

Colorectal cancer, one entity or three

Understanding of the mechanism of colorectal carcinogenesis has been gaining momentum for some years on account of its high incidence and impact on the lives of individuals affected. Different genetic abnormalities have been found in colorectal cancers from different sites. For example, proximal colon cancer is usually related to the nucleotide instability pathway, as microsatellite instability (MSI). However, distal colon cancer is usually associated with specific chromosomal instability (CIN). The development of cancer at the rectum, though similar to that at the colon, displays its own unique features. These differences might be partially attributed to different embryological development and physiological circumstances. Environmental factors such as diet and alcohol intake also differ in their role in the development of tumors in the three segments, proximal colon, distal colon, and rectum. “Proximal shift” of colon cancer has been known for some time, and survival rates of colorectal cancer are higher when rectal cancers are excluded, both of which emphasize the three different segments of colorectal cancer and their different properties. Meanwhile, colonic and rectal cancers are distinctive therapeutic entities. The concept of three entities of colorectal cancer may be important in designing clinical trails or therapeutic strategies. However, the dispute about the inconsistency of data concerning the site-specific mechanism of colorectal carcinoma does exist, and more evidence about molecular events of carcinogenesis and targeted therapy needs to be collected to definitely confirm the conception.     

Systematic identification of genomic markers of drug sensitivity in cancer cells

Clinical responses to anticancer therapies are often restricted to a subset of patients. In some cases, mutated cancer genes are potent biomarkers for responses to targeted agents. Here, to uncover new biomarkers of sensitivity and resistance to cancer therapeutics, we screened a panel of several hundred cancer cell lines--which represent much of the tissue-type and genetic diversity of human cancers--with 130 drugs under clinical and preclinical investigation. In aggregate, we found that mutated cancer genes were associated with cellular response to most currently available cancer drugs. Classic oncogene addiction paradigms were modified by additional tissue-specific or expression biomarkers, and some frequently mutated genes were associated with sensitivity to a broad range of therapeutic agents. Unexpected relationships were revealed, including the marked sensitivity of Ewing's sarcoma cells harbouring the EWS (also known as EWSR1)-FLI1 gene translocation to poly(ADP-ribose) polymerase (PARP) inhibitors. By linking drug activity to the functional complexity of cancer genomes, systematic pharmacogenomic profiling in cancer cell lines provides a powerful biomarker discovery platform to guide rational cancer therapeutic strategies.     

磁流体靶向热疗对小鼠胰腺癌的作用

 为探讨磁流体靶向热疗对小鼠胰腺癌的体外和动物治疗作用,利用前期建株的小鼠胰腺腺泡细胞癌株(MPC-83)分别进行体外热疗和动物实验.对MPC-83 进行水浴热疗,分别调热疗温度为37、42、46、50℃,作用30 min,显微镜观察细胞形态变化,流式细胞仪检测凋亡和坏死细胞百分比.选择4 周龄雌性昆明种小鼠,建立MPC-83 胰腺癌皮下肿瘤模型,观察磁流体热疗(46℃和50℃)对荷瘤小鼠的作用及其病理学变化.流式细胞仪检测46℃和50℃热疗细胞凋亡和坏死百分比分别为46.13%、89.33%,与对照组比较,差异具有统计学意义(P<0.05).热疗后第14 天,46℃和50℃热疗组肿瘤生长率分别为-0.64±0.73和-0.72±0.79,与3 个对照组比较,肿瘤生长受到明显抑制(P<0.05).病理学检查示磁流体对照组,在注射磁流体24 h 可见散在的磁性纳米微粒在一定范围内分布于肿瘤细胞之间,部分肿瘤细胞和吞噬细胞吞噬了磁性纳米微粒.热疗14 d 肿瘤完全消失的小鼠皮下组织未见肿瘤细胞,可见皮下残存磁性纳米微粒,被吞噬细胞吞噬.各对照组小鼠瘤体生长旺盛,细胞核浓染分裂,可见病理性核分裂像.磁流体靶向热疗可以达到杀伤胰腺癌细胞的理想温度,能有效抑制MPC-83 胰腺癌生长,延长小鼠生存期.     

CXCR4拮抗剂在肿瘤治疗中的应用

G蛋白偶联趋化因子受体CXCR4在癌细胞表面广泛表达,癌细胞易转移部位的基质细胞组成型分泌CXCR4的配体——基质细胞衍生因子-1(SDF-1/CXCL12),表达CXCR4的癌细胞在CXCR4/CXCL12轴的调控下沿CXCL12浓度梯度进行转运和归巢,转移的癌细胞在CXCL12作用下与基质细胞紧密联系而获得药物抗性.CXCR4的拮抗剂,比如AMD3100,T140类似物和本课题组开发的SDF-1βP2G,能打断癌细胞与基质细胞的相互作用,动员癌细胞离开对其具保护作用的微环境从而进入血液循环系统,使癌细胞对传统药物的敏感性增加.因此,靶向CXCR4/CXCL12轴的CXCR4拮抗剂联合化疗在探索肿瘤患者治疗方面是一个新颖的,富有吸引力的方法.     

The Cancer Cell Line Encyclopedia enables predictive modelling of anticancer drug sensitivity

The systematic translation of cancer genomic data into knowledge of tumour biology and therapeutic possibilities remains challenging. Such efforts should be greatly aided by robust preclinical model systems that reflect the genomic diversity of human cancers and for which detailed genetic and pharmacological annotation is available. Here we describe the Cancer Cell Line Encyclopedia (CCLE): a compilation of gene expression, chromosomal copy number and massively parallel sequencing data from 947 human cancer cell lines. When coupled with pharmacological profiles for 24 anticancer drugs across 479 of the cell lines, this collection allowed identification of genetic, lineage, and gene-expression-based predictors of drug sensitivity. In addition to known predictors, we found that plasma cell lineage correlated with sensitivity to IGF1 receptor inhibitors; AHR expression was associated with MEK inhibitor efficacy in NRAS-mutant lines; and SLFN11 expression predicted sensitivity to topoisomerase inhibitors. Together, our results indicate that large, annotated cell-line collections may help to enable preclinical stratification schemata for anticancer agents. The generation of genetic predictions of drug response in the preclinical setting and their incorporation into cancer clinical trial design could speed the emergence of 'personalized' therapeutic regimens.     

矿体三维可视化建模技术

回顾了矿山数字化建设的关键技术之一的矿体三维可视化建模的相关工作,包括主要的矿体三维模型、数据插值技术;给出了矿体三维建模可以考虑的三个维度:模型构成元素、存储的数据类型和构成元素的形状,由这三个维度可以组合出满足需要的模型;提出了适合于基于钻孔数据的矿体三维建模的可裁减的集成的断面-不规则三角网(TIN)-广义三棱柱模型(GTP),它可以方便地利用钻孔数据构造矿体断面,然后利用TIN连接相邻断面形成矿体线框模型,利用GTP表示矿体内部结构;并给出了矿体三维可视化建模技术需要进一步研究的问题.     

纳米技术在抗肿瘤药物靶向递释系统中的应用研究进展

 纳米载药技术已经在抗肿瘤药物递送领域受到广泛关注。纳米技术可以显著增加难溶性药物的生物利用度,改善药物释放与摄取行为,提高药物对肿瘤组织的靶向性,增加药物在肿瘤组织的分布与蓄积,降低药物对正常组织和细胞毒副作用,实现减毒增效。尽管如此,如何有效克服肿瘤生理屏障,进一步提高化疗药物的肿瘤特异性,实现肿瘤组织深度渗透和肿瘤细胞内可控释药仍然是开发抗肿瘤纳米药物亟需解决的重大挑战。从被动靶向、物理靶向、主动靶向和仿生靶向4个方面概述了纳米载药系统抗肿瘤药物在克服肿瘤屏障实现肿瘤靶向药物递送方面的研究进展。     

Recent advances in functional nanomaterials for X-ray triggered cancer therapy

X-ray is a form of ionizing radiation with high energy and strong tissue-penetrability, which has been widely used for cancer therapy, including radiation therapy (RT) as one of the mainstream cancer treatments and radiodynamic therapy (RDT) as an emerging treatment modality. However, the nonspecific absorption of X-ray and peculiar tumor microenvironment would lead to the unsatisfied therapeutic effect and severe damage to normal tissues. The fast progress of nanotechnology has provided great opportunities for the development of functional nanoparticles and strategies to solve these problems. In this review, we will summarize the recent advances in functional nanomaterials and the related strategies, discuss how they solve the challenges in order to improve the therapeutic efficacy and safety of RT and RDT, and moreover comment on the challenges and prospects for efficient X-ray triggered cancer therapy based on nanomedicine.