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乳腺癌是世界上仅次于肺癌的发病率最高的恶性肿瘤,是第五大死亡性肿瘤疾病。目前乳腺癌主要的治疗方法有手术、化疗、放疗和激素疗法。随着人们传统观念的改变,既力求治愈,又保功能,而且美观,以上已不能完全满足患者的要求。PDT是通过光照光敏剂富集的组织,激发其发生光敏效应,产生活性氧,从而破坏组织。PDT是治疗体表肿瘤的一种新的疗法,临床上已经运用其治疗乳腺癌和其他原发性恶性肿瘤并取得了良好的疗效。 藻蓝蛋白(Phycocyanin,PC)是螺旋藻中含有的一种重要的捕光色素蛋白,由开链四吡咯化合物和脱辅蛋白通过硫链键结合[1],由α和β两种亚基组成,天然状态下以(αβ)3或者(αβ)6等杂聚体形式存在,α和β亚基的分子量分别为17KD和21KD[2]。在中性条件,藻蓝蛋白在635nm光激发下,其荧光发射光谱峰位于650nm处[3]显示出红色的荧光。PC是一种无毒副作用的理想光敏剂[4]。黄蓓等[7]纯化出藻蓝蛋白的三个组分,在浓度为100μg/ml,照射剂量28.8 J/cm2时,它们对肿瘤细胞的杀伤率达69.2%~80.2%,同时也证明,藻蓝蛋白的酶解产物介导的PDT可以对小鼠移植瘤S180有46~81%的抑瘤率。谭阳[5]等发现藻蓝蛋白的α,β亚基也具有很好的体外肿瘤细胞光敏效果。 由于藻蓝蛋白作为光敏剂应用有生物体内不稳定,靶向性不高等缺点,所以要为藻蓝蛋白设计一种靶向制剂。目前常用脂质体来提高PDT中光敏剂的靶向性,一般来说,普通脂质体携带的光敏剂在肿瘤组织和普通组织中的分布并无显著区别,肿瘤靶向性不很明显,相反的,经过特殊修饰的脂质体如长循环脂质体有很好的肿瘤靶向性[6]。聚乙二醇修饰的脂质体能够逃脱网状内皮系统从而提高脂质体在肿瘤组织中的含量[7],文献显示photofrin PEG脂质体提高了体外实验的光毒性[8]。 本实验采用薄膜水合—超声分散法制备藻蓝蛋白亚基脂质体(PEG-PCS-LIP),MTT法检测藻蓝蛋白亚基脂质体对MCF-7(人乳腺癌细胞),MA-782(鼠乳腺癌细胞)的光动力杀伤效果,流式细胞术(FCM)分析其对肿瘤细胞周期的影响,吖啶橙染色观察细胞形态,确定PEG-PCS-lip的最佳作用时间和浓度,通过细胞细胞周期和细胞形态的变化分析PDT作用的机理;乳腺癌荷瘤小鼠尾静脉注射10mg/kg PEG-PCS-LIP,研究PEG-PCS-LIP在小鼠体内的各组织的分布及代谢规律,摸索光动力治疗的最佳条件,为光动力学疗法治疗乳腺癌小鼠研究提供基础参数。 结果显示:PEG-PCS-Lip介导的PDT作用对乳腺癌细胞有良好的光动力疗效,对MCF-7及MA-782细胞IC50(半数抑制浓度)分别为68μg/mL、70μg/mL。FCM的结果显示,当PEG-PCS-lip浓度为50μg/mL时,肿瘤细胞凋亡率约为30.5%。对荷瘤小鼠的药代动力学实验显示,肿瘤组织中PEG-PCS-LIP的含量大于其他组织,且与其他组织相比,PEG-PCS-LIP在肿瘤组织中滞留的时间较长,浓度较大。静脉注射10~12 h时,肿瘤中PEG-PCS-LIP浓度达最大值。对荷瘤小鼠的PDT作用,当PEG-PCS-LIP浓度为10mg/kg,光照剂量为208.2J/cm2时,经过治疗肿瘤抑制率可达到72%。对治疗后肿瘤组织切片观察发现:瘤体中间以细胞凋亡为主,瘤体外周以细胞坏死为主;另外还发现由血管损伤而形成的空腔增多。