叶酸磁性纳米颗粒载顺铂抑制人喉癌Hep-2细胞生长且无细胞毒性作用

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2016.08.007

中国组织工程研究 ›› 2016, Vol. 20 ›› Issue (8): 1111-1117.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2016.08.007

• 药物控释材料 drug delivery materials • 上一篇下一篇

叶酸磁性纳米颗粒载顺铂抑制人喉癌Hep-2细胞生长且无细胞毒性作用

张海中¹，黄爱萍²

¹河北医科大学第二医院耳鼻喉科，河北省石家庄市 050000；²河北省儿童医院耳鼻喉科，河北省石家庄市 050031

收稿日期:2016-01-09 出版日期:2016-02-19 发布日期:2016-02-19
通讯作者: 张海中，河北医科大学第二医院耳鼻喉科，河北省石家庄市050000
作者简介:张海中，男，1980年生，汉族，河北省河间市人，2008年河北医科大学毕业，硕士，主治医师。
基金资助:
河北省医学科学研究重点课题计划指令性课题(ZL20140084)

Folic acid magnetic nanoparticles containing cisplatin inhibit the growth of human laryngeal cancer Hep-2 cells in a non-cytotoxic manner

Zhang Hai-zhong¹, Huang Ai-ping²

¹Department of Otolaryngology, Second Affiliated Hospital of Hebei Medical University, Shijiazhuang 050000, Hebei Province, China; ²Department of Otolary ngology, Children’s Hospital of Hebei Province, Shijiazhuang 050031, Hebei Province, China

Received:2016-01-09 Online:2016-02-19 Published:2016-02-19
Contact: Zhang Hai-zhong, Department of Otolaryngology, Second Affiliated Hospital of Hebei Medical University, Shijiazhuang 050000, Hebei Province, China
About author:Zhang Hai-zhong, Master, Attending physician, Department of Otolaryngology, Second Affiliated Hospital of Hebei Medical University, Shijiazhuang 050000, Hebei Province, China
Supported by:
the Medical Science Research Project of Hebei Province, No. ZL20140084

摘要/Abstract

摘要：

文章快速阅读：

文题释义：

顺铂：是中心以二价铂同2个氯原子和2个氨分子结合的重金属络合物，类似于双功能烷化剂，可抑制DNA的复制过程。属细胞周期非特异性药物，具有细胞毒性，可抑制癌细胞的DNA复制过程，并损伤其细胞膜上结构，有较强的广谱抗癌作用。

磁性纳米颗粒负载的化疗药物：纳米药物对癌症主要有分子靶向作用。具体表现为磁靶向以及被动靶向等靶向性，磁靶向在磁场的作用的可以使纳米颗粒富集到肿瘤组织内，被动靶向受网状内皮系统的吞噬作用，使其靶向效果明显降低，磁性纳米颗粒负载的化疗药物可以在肿瘤内定位并释放，达到较好的治疗效果。

背景：化疗药物对癌细胞和对正常组织细胞均有杀伤作用，分子靶向治疗可以减少或者避免化疗药物对正常细胞的毒副反应。

目的：观察叶酸磁性纳米颗粒载顺铂对喉癌的治疗作用。

方法：制备叶酸修饰的载顺铂醛基化海藻酸钠改性磁性纳米颗粒，将叶酸修饰的载顺铂醛基化海藻酸钠改性磁性纳米颗粒、顺铂以及不含顺铂叶酸磁性纳米颗粒与人喉癌Hep-2细胞共培养，用MTT、流式细胞仪以及透射电镜观察的方法检测体外叶酸修饰的载顺铂醛基化海藻酸钠改性磁性纳米颗粒、顺铂以及叶酸修饰的醛基化海藻酸钠改性磁性纳米颗粒对人喉癌Hep-2细胞的影响。

结果与结论：①叶酸修饰的载顺铂醛基化海藻酸钠改性磁性纳米颗粒和顺铂均对人喉癌Hep-2细胞有抑制作用，且两组抑制率比较差异无显著性意义(P > 0.05)。②叶酸修饰的载顺铂醛基化海藻酸钠改性磁性纳米颗粒和顺铂两种药物随着顺铂药物浓度的增加，对人喉癌Hep-2细胞的抑制率逐渐升高。③顺铂在24，48 h对Hep-2作用的半抑制浓度值比较差异有显著性意义(P < 0.05)。④叶酸修饰的载顺铂醛基化海藻酸钠改性磁性纳米颗粒和顺铂与Hep-2培养均引起细胞凋亡，凋亡细胞数量随着药物浓度的增加而增加(P < 0.05)，但两种药物之间比较差异无显著性意义(P > 0.05)。⑤叶酸修饰的载顺铂醛基化海藻酸钠改性磁性纳米颗粒和顺铂均在低浓度时G₀/G₁期细胞比例增加，S, G₂/M其细胞比例降低(P < 0.05)。⑥透射电镜检测结果显示，摄取叶酸修饰的载顺铂醛基化海藻酸钠改性磁性纳米颗粒的细胞出现了显著的凋亡崩解改变。⑦结果说明，叶酸磁性纳米颗粒载顺铂可抑制人喉癌Hep-2细胞的生长，且不影响顺铂的药效，对细胞无毒性作用。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；组织工程

ORCID: 0000-0002-2572-0579 (张海中)

关键词: 生物材料, 药物控释材料, 叶酸, 磁性纳米颗粒, 顺铂, 化疗, 喉癌, 治疗, Hep-2细胞, 毒性作用, 凋亡, 共培养

Abstract:

BACKGROUND: Chemotherapy drugs can kill both cancer cells and normal tissue cells. Molecular targeted therapy can reduce or avoid toxicity of chemotherapy drugs to normal cells.
OBJECTIVE: To study the therapeutic effect of folic acid magnetic nanoparticles containing cisplatin on laryngeal cancer.
METHODS: Folic acid-cis-diaminodichloroplatinum (II)-aldehyde sodium alginate-magnetic nanoparticles (FA-CDDP-ASA-MNPs) were prepared. The FA-CDDP-ASA-MNPs, CDDP and FA-ASA-MNPs were cultured together with human laryngeal cancer Hep-2 cells. To detect the effect of FA-CDDP-ASA-MNPs, CDDP and FA-ASA-MNPs on human laryngeal cancer Hep-2 cells, MTT, flow cytometry and transmission electron microscopy examination were used in vitro.
RESULTS AND CONCLUSION: Both FA-CDDP-ASA-MNPs and CDDP could inhibit the growth of human laryngeal cancer Hep-2 cells, and there was no difference in their inhibitory rates (P > 0.05). FA-CDDP-ASA-MNPs and CDDP showed increased inhibitory rates of human laryngeal cancer Hep-2 cells with the increase of CDPP concentration. The half maximal inhibitory concentrations of CDDP for inhibiting Hep-2 cells were significantly different at 24 and 48 hours after culture (P < 0.05). Both FA-CDDP-ASA-MNPs and CDDP could cause apoptosis in Hep-2 cells, and the number of apoptotic cells was increased with the increase of drug concentrations (P < 0.05), but there was no difference between two kinds of drugs (P > 0.05). FA-CDDP-ASA-MNPs and CDDP at low concentrations could increase the percentage of cells at G0/G1, but decrease the cell proportion at S and G2/M phases (P < 0.05). Under transmission electron microscope, Hep-2 cells with the intake of FA-CDDP-ASA-MNPs appeared to have notable apoptosis. These findings suggest that folic acid magnetic nanoparticles containing cisplatin can inhibit the growth of human laryngeal cancer Hep 2 cells, with no influence on the efficacy of cisplatin and with no cytotoxic effect.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；组织工程

张海中，黄爱萍. 叶酸磁性纳米颗粒载顺铂抑制人喉癌Hep-2细胞生长且无细胞毒性作用[J]. 中国组织工程研究, 2016, 20(8): 1111-1117.

Zhang Hai-zhong, Huang Ai-ping. Folic acid magnetic nanoparticles containing cisplatin inhibit the growth of human laryngeal cancer Hep-2 cells in a non-cytotoxic manner[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2016, 20(8): 1111-1117.

图/表（结果） 4

2.1 各载药颗粒对人喉癌Hep-2细胞生长的抑制作用由表1可以看出：FA-CDDP-ASA-MNPs和顺铂在培养24 h和48 h均对人喉癌Hep-2细胞有抑制作用，随着用药时间的延长，对人喉癌Hep-2细胞的抑制率增加(P < 0.05)，FA-CDDP-ASA-MNPs的顺铂药物浓度达到8，4 mg/L时出现时间依赖性，且相互之间比较差异有显著性意义(P < 0.05)，表明顺铂纳米制剂或者顺铂需要达到一定的治疗量才能治疗喉癌，顺铂及其纳米制剂的时间依赖性不同。无论在用药24 h还是48 h，两种药物随着药物浓度的增加，对人喉癌Hep-2细胞的抑制率均升高，表明顺铂及其纳米制剂对人喉癌Hep-2细胞的抑制具有剂量依赖性。

由表2可以看出：干预24，48 h，不同质量浓度的FA-ASA-MNPs对人喉癌Hep-2细胞无影响，表明FA-ASA-MNPs本身对人喉癌Hep-2细胞无毒性。

FA-CDDP-ASA-MNPs在干预24，48 h对Hep-2作用的半抑制浓度分别为18.11±14.03和3.01±1.73，两者之间比较，差异无显著性意义(P > 0.05)；顺铂在24 h和48 h对Hep-2作用的半抑制浓度分别为4.17±1.23和1.20±0.76，两者之间比较差异有显著性意义(P < 0.05)，表明顺铂的剂量依赖性更强；干预24，48 h时FA-CDDP-ASA-MNPs和顺铂对Hep-2作用的半抑制浓度比较差异无显著性意义(P > 0.05)。

2.2 各载药颗粒对各组细胞周期和细胞凋亡的影响由表3可以看出：FA-CDDP-ASA-MNPs和顺铂与Hep-2细胞培养48 h后，两种药物均引起细胞凋亡，凋亡数量随着药物浓度的增加而增加(P < 0.05)，但两种药物之间比较差异无显著性意义(P > 0.05)；FA-CDDP- ASA-MNPs和顺铂均在低浓度是G₀/G₁期细胞比例增加，S，G₂/M其细胞比例降低(P < 0.05)、高浓度是细胞周期无明显变化(P > 0.05)；表明顺铂和纳米颗粒连接后药效无明显变化；FA-MNP低浓度和高浓度与空白组比较对Hep-2细胞周期和细胞凋亡均无明显影响(P > 0.05)，表明FA-MNP对Hep-2细胞无毒性作用。

2.3 各载药颗粒对人喉癌Hep-2细胞超微结构的影响透射电镜结果显示，摄取FA-ASA-MNPs的细胞形态规则，未出现明显的凋亡形态改变，而摄取FA-CDDP- ASA-MNPs的细胞出现了显著的凋亡崩解改变。见图1。

参考文献

[1] 赫捷,赵平,陈万青.中国肿瘤登记年报[M].北京:军事医学科学出版社,2012.

[2] 龚萍,杨月婷,石碧华,等.纳米探针在分子影像领域的研究进展[J].科学通报,2013,58:762-776.

[3] 杨祥良.纳米药物[M].北京:科学出版社,2010.

[4] Claudon J, Bleuse J, Malik NS, et al. A highly efficient single-photon source based on a quantum dot in a photonic nanowire. Nat Photonics. 2010;4:174-177.

[5] Maune B, Borselli M, Huang B, et al. Coherent singlet-triplet oscillations in a silicon-based double quantum dot. Nature. 2012;481:344-347.

[6] Ip A H, Thon S M, Hoogland S, et al. Hybrid passivated colloidal quantum dot solids. Nat Nanotechnol. 2012;7: 577-582.

[7] Fowley C, Nomikou N, McHale AP, et al. Extending the tissue penetration capability of conventional photosensitisers: a carbon quantum dot-protoporphyrin IX conjugate for use in two-photon excited photodynamic therapy. Chem Commun. 2013;49: 8934-8936.

[8] Huang HC, Barua S, Sharma G, et al. Inorganic nanoparticles for cancer imaging and therapy. J Control Release. 2011;155:344-357.

[9] Liu D, Wang Z, Jiang X. Gold nanoparticles for the colorimetric and fluorescent detection of ions and small organic molecules. Nanoscale. 2011;3:1421-1433.

[10] Mukherjee S, Chowdhury D, Kotcherlakota R, et al. Potential theranostics application of bio-synthesized silver nanoparticles (4-in-1 system). Theranostics. 2014;4:316.

[11] Kennedy LC, Bickford LR, Lewinski NA, et al. A new era for cancer treatment: gold-nanoparticle-mediated thermal therapies. Small. 2011;7:169-183.

[12] Zhang Q. Carbon Nanotubes and Their Applications. Boca Raton: CRC Press. 2012.

[13] Hu W, Peng C, Lv M, et al. Protein corona-mediated mitigation of cytotoxicity of graphene oxide. ACS Nano. 2011;5:3693-3700.

[14] Das M, Datir SR, Singh RP, et al. Augmented anticancer activity of a targeted, intracellularly activatable, theranostic nanomedicine based on fluorescent and radiolabeled, methotrexate-folic acid-multiwalled carbon nanotube conjugate. Mol Pharm. 2013;10:2543-2557.

[15] Sheng Z, Song L, Zheng J, et al. Protein-assisted fabrication of nano-reduced graphene oxide for combined in vivo photoacoustic imaging and photothermal therapy. Biomaterials. 2013;34:5236-5243.

[16] Akhavan O, Ghaderi E. Graphene nanomesh promises extremely efficient in vivo photothermal therapy. Small. 2013;9:3593-3601.

[17] Kucheryavy P, He J, John VT, et al. Superparamagnetic iron oxide nanoparticles with variable size and an iron oxidation state as prospective imaging agents. Langmuir. 2013;29:710-716.

[18] Lee N, Hyeon T. Designed synthesis of uniformly sized iron oxide nanoparticles for efficient magnetic resonance imaging contrast agents. Cheml Soc Rev. 2012;41:2575-2589.

[19] Daldrup-Link HE, Golovko D, Ruffell B, et al. MRI of tumor-associated macrophages with clinically applicable iron oxide nanoparticles. Clin Cancer Res. 2011;17:5695-5704.

[20] Hu F, Jia Q, Li Y, et al. Facile synthesis of ultrasmall PEGylated iron oxide nanoparticles for dual-contrast T1-and T2-weighted magnetic resonance imaging. Nanotechnology. 2011;22:245604-245611.

[21] Yang X, Hong H, Grailer JJ, et al. cRGD-functionalized, DOX-conjugated, and Cu-labeled superparamagnetic iron oxide nanoparticles for targeted anticancer drug delivery and PET/MR imaging. Biomaterials. 2011;32: 4151-4160.

[22] Hu DH, Sheng ZH, Zhang PF, et al. Hybrid gold-gadolinium nanoclusters for tumor-targeted NIRF/CT/MRI triple-modal imaging in vivo. Nanoscale. 2013;5:1624-1628.

[23] Xu H, Cheng L, Wang C, et al. Polymer encapsulated upconversion nanoparticle/iron oxide nanocomposites for multimodal imaging and magnetic targeted drug delivery. Biomaterials. 2011;32:9364-9373.

[24] Allen TM, Cullis PR. Liposomal drug delivery systems: from concept to clinical applications. Adv Drug Deliver Rev. 2013;65:36-48.

[25] Chang HI, Yeh MK. Clinical development of liposome-based drugs: formulation, characterization, and therapeutic efficacy. Int J Nanomed. 2012;7:49.

[26] Zheng MB, Zhao PF, Luo ZY, et al. Robust ICG theranostic nanoparticles for folate targeted cancer imaging and highly effective photothermal therapy. ACS Appl Mater Inter. 2014;6:6709-6716.

[27] Ren J, Yu C, Wu S, et al. Cationic liposome mediated delivery of FUS1 and hIL-12 coexpression plasmid demonstrates enhanced activity against human lung cancer. Curr Cancer Drug Tar. 2014;14:167-180.

[28] Agarwal A, Mackey MA, El-Sayed MA, et al. Remote triggered release of doxorubicin in tumors by synergistic application of thermosensitive liposomes and gold nanorods. ACS Nano. 2011;5:4919-4926.

[29] Dicheva BM, ten Hagen TL, Li L, et al. Cationic thermosensitive liposomes: A novel dual targeted heat-triggered drug delivery approach for endothelial and tumor cells. Nano Lett. 2013;13:2324-2331.

[30] Novio F, Simmchen J, Vazquez-Mera N, et al. Coordination polymer nanoparticles in medicine. Coord Chem Rev. 2013;257:2839-2847.

[31] Ding D, Wang J, Zhu Z, et al. Tumor accumulation, penetration, and antitumor response of cisplatin-loaded gelatin/poly (acrylic acid) nanoparticles. ACS Appl Mater Inter. 2012;4: 1838-1846.

[32] Li Z, Barnes JC, Bosoy A, et al. Mesoporous silica nanoparticles in biomedical applications. Chem Soc Rev. 2012;41:2590-2605.

[33] Chen NT, Cheng SH, Souris JS, et al. Theranostic applications of mesoporous silica nanoparticles and their organic/inorganic hybrids. J Mater Chem. 2013; 1:3128-3135.

[34] Mai WX, Meng H. Mesoporous silica nanoparticles: a multifunctional nano therapeutic system. Integ Biol. 2013;5:19-28.

[35] Zhang Z, Wang L, Wang J, et al. Mesoporous silica-coated gold nanorods as a light-mediated multifunctional theranostic platform for cancer treatment. Adv Mater. 2012;24:1418-1423.

[36] Tse NMK, Kennedy DF, Kirby N, et al. Mesoporous gadolino-aluminosilicate nanoparticles as magnetic resonance imaging contrast agents. J Mater Chem. 2013;1:1219-1222.

[37] Alexiou C, Sehmid RJ, Jurgons R, et al. Targeting caneer cells:magnetic nanoparticles as drug carriers. Eur Biophys J. 2006;35(5):446-450.

[38] Alexiou C, Jurgons R, Seliger C, et al. Delivery of superparamagnetic nanoPartieles for loeal chemotherapy after intraarterial infusion and magnetic drug targeting. Anticancer Res. 2007;27(4A):2019-2022.

[39] 张宏征,谢民强,康庄,等.顺铂磁性纳米药物体内靶向性的研究[J].南方医科人学学报,2008,28(10):1756-1759.

[40] Ross JE, Chaudhuri PK, Ratuam M. Differential regulation of folate receptor isoforms in Nonllal and malignant tissues in vivo and in established cell lines. Physiologic and elinieal implications. Cancer. 1994; 73(9):2432-2443.

[41] 许熠铭.叶酸靶向载MMPZ反义寡核营酸磁性纳米复合物治疗喉癌的研究[D].广州:中山大学,2010.

引言

材料方法

1.1 设计细胞学体外实验。

1.2 时间及地点于2014年9月至2015年5月在河北医科大学第二医院实验室完成。

1.3 材料人喉癌细胞株HEP-2购自美国菌种保藏中心。

1.4 实验方法

1.4.1 主要材料制备

制备醛基化海藻酸钠(Aldehyde sodium alginate，ASA)改性Fe₃O₄磁性纳米颗粒(ASA-MNPs)：4 g海藻酸钠+100 mL双蒸水+1 g高碘酸钠搅匀反应24 h，无水乙醇终止反应。将2.7 g的FeCI₃•6H₂O和1.39 g的FeSO₄•4H₂O+100 mL去离子水溶解，再加入体积分数25%NH₃•H₂O将pH值调为9.5，磁洗至电导率值< 50 ps。超声振荡使磁性纳米颗粒(magneticnanoparticfes，MNPs)均匀分散于60 mL去离子水中，将40 mL上述制备好的ASA加入60 mL的Fe₃O₄磁性纳米颗粒水溶液中反应，离心，去除SA，冷冻干燥后备用。

制备叶酸修饰的ASA改性Fe₃O₄磁性纳米颗粒(FA-ASA-MNPs)：将20 g PEG+20 mL无水二氯甲烷+ 50 mL无水吡啶溶解，加入80 mL无水二氯甲烷溶液，然后经萃取过滤后得到甲基苯磺酸酷修饰的PEG，将甲基苯磺酸酷修饰的PEG 16 g加入200 mL氨水溶解，经萃取后与100 mL的NaOH混匀，得到双氨基聚乙二醇，按Ohguehi法制备FA-PEG-NH₂，0.5 g醛基化海藻酸钠改性的磁性纳米颗粒子+20 mL硼酸钠缓冲溶液+10 mL FA-PEG-NHZ的缓冲液+0.2 g硼氢化钠反应，透析3 d，冷冻干燥。

制备叶酸修饰的载顺铂醛基化海藻酸钠改性磁性纳米颗粒(FA-CDDP-ASA-MNPs)：将10 mg顺铂+2 mL双蒸水中+3 mL FA-AsA-NMPs反应24 h，产物透析3 d去除游离的顺铂。

1.4.2 人喉癌Hep-2细胞培养人喉癌Hep-2细胞在RPMI-1640培养基(含新生牛血清和青链霉素双抗)中培养，每隔2 d换液1次，进行消化传代培养，待细胞对数生长时，收集细胞制成单细胞悬液。

1.4.3 MTT法检测细胞毒性将上述收集的人喉癌Hep-2细胞经胰酶消化，RPMI-1640培养基中重悬细胞，接种于96孔细胞培养板，过夜培养。

培养板分为对照孔、调零孔和实验孔，对照孔中只加入细胞悬液培养基，不加药物，为空白对照组；调零孔只加培养基(不含细胞)，为空白组；实验孔分为FA-ASA-MNPs组、顺铂组和FA-CDDP-ASA-MNPs组；顺铂组和FA-CDDP- ASA-MNPs组中设顺铂0.25，1，4，8 mg/L 4个梯度浓度，FA-ASA-MNPs组按照铁的浓度进行分组，每个浓度组又设3个复孔。细胞贴壁培养24 h吸去旧培养基，对应孔加入200 μL相应药液，加药后各培养板在细胞培养箱中分别培养24 h和48 h，实验结束前每孔加入20 μL MTT液培养4 h，倒去培养液，加入 150 μL DMSO，待结晶完全溶解后酶标仪上测吸光度值，计算各组24 h和48 h时不同浓度药物对人喉癌Hep-2细胞的抑制率。

1.4.4 流式细胞仪检测细胞周期和凋亡取对数生长的人喉癌Hep-2细胞，分别加入FA-CDDP-ASA-MNPs培养基、顺铂培养基和不佳药物的培养基中培养，其中FA-CDDP-ASA-MNPs和顺铂的培养基中顺铂的质量浓度均设置为1，5 mg/L，培养48 h后将细胞进行消化、离心、PBS洗涤、乙醇过夜固定PBS洗涤，PBS悬浮细胞，加入碘化丙锭染色液染色，流式细胞仪分析细胞周期。

1.4.5 透射电镜观察细胞凋亡取生长良好的人喉癌Hep-2细胞消化离心，制成单细胞悬液，接种于6孔板中，贴壁生长24 h后，吸去培养基，加入FA-CDDP- ASA- MNPs培养基、FA-ASA-MNPs培养基以及不含药物的培养基，培养48 h，顺铂含量分别设为1，2，5 mg/L，吸去培养液，PBS洗涤，胰蛋白酶消化，离心，收集沉淀细胞，戊二醛固定，离心后再用饿酸进行固定，丙酮进行脱水，环氧树脂进行包埋，超博切片，经过醋酸双氧铀和构栋酸铅进行染色，透射电镜观察细胞凋亡情况。

1.5 主要观察指标各组细胞毒性情况，细胞周期变化和凋亡情况。

1.6 统计学分析采用SPSS 18.0软件进行数据分析，计量资料用x(_)±s表示，组间数据的比较采用单因素方差分析法，多组均数比较满足方差齐性时采用LSD法和SNK法比较，不满足方差齐性时采用Dunnett's T3法比较，P < 0.05为差异有显著性意义。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；组织工程

讨论

随着治疗手段的进步，喉癌患者术后生活质量不断改善，目前认为喉癌的主要危险因素是吸烟和酗酒。其中，吸烟与喉癌发生关系更为密切。但世界各地抵制吸烟、酗酒后，头颈部肿瘤的发病率并无明显下降，表明还有其他因素参与喉癌的发生发展。近30年喉癌术后患者5年生存率仍无明显提高，目前癌症的治疗主要是以手术治疗为主，放化疗为辅的综合性治疗，手术治疗损伤大、风险高、容易出现并发症，放化疗在杀死肿瘤细胞的同时也严重损害正常细胞，对人体造成巨大伤害。纳米技术的迅速发展给肿瘤的预防和诊治提供了新的方法。

自1960年有研究首次报道纳米体以来，多种纳米材料被用来提高疾病的诊治^[2]，纳米载药系统具有靶向、透皮、透黏膜、缓控释和物理响应等特点，克服药物治疗稳定性差、利用率低、作用时间短以及不良反应多等缺点^[3]。目前用于癌症诊治的纳米制剂有多种：①量子点：量子点量子产率高、稳定性好、寿命长、体内循环时间长，对癌症具有靶向效果等优点^[4]，可以形成靶向成像和诊断应用^[5-6]，可以介导化疗药物，可以作为光敏剂，介导肿瘤的治疗^[7]。②纳米金/银：纳米金/银具有介电、光电特性，制作简单，分散性好，能与生物分子有效结合，稳定性和生物相容性好，能够吸收近红外光，可以作为抗癌症药物载体等优点^[8-11]，可以应用于癌症的诊治。③碳纳米管/石墨烯：碳纳米材料具有良好的电化学特性和表面化学特性，具有灵敏度高、温度适应范围宽和相应时间段的优点，在生物分析和检测中有广泛应用^[12]，碳纳米表面有比较强的电荷亲和力，能够负载药物^[13]，能够高效吸收近红外光，能够连接叶酸和抗肿瘤药物对肿瘤细胞有抑制作用^[14]，和还原剂结合可以实现对肿瘤组织的成像^[15]，可以制备靶向多功能药物治疗癌症^[16]。④磁性纳米颗粒：磁性纳米颗粒具有良好的生物相容性、磁导向性、药物缓释性和定期排出体外等特点。临床应用中具有独特优势，不少相关药物已批准在临床中应用^[17-19]，也是比较理想的MRI造影材料^[20]，可以通过表面修饰成为多功能纳米颗粒，在MRI成像引导下对肿瘤进行靶向诊治^[21]，利用磁性纳米材料可以实现多模态成像，可以更准确诊断癌症^[22-23]。⑤纳米脂质体、聚合物纳米颗粒：纳米脂质体、聚合物纳米颗粒是主要的药物载体^[24]，具有生物相容性好，制作简单，没有毒副反应等特点，被主要应用与活体成像、药物呈递和基因转染等范围内^[25-29]，纳米脂质体、聚合物纳米颗粒具有良好的生物安全性、高通透性、循环稳定性、药物呈递效率和滞留效应等，并且容易进行表面修饰^[30]，被广泛应用于癌症的诊断和治疗^[31]。⑥介孔纳米材料：介孔纳米材料密度小，分散性好，不仅可以和材料表面接触，还能够深入材料内部^[32]，随着技术的不断完善，介孔纳米成为被广泛应用的诊疗平台^[33]，其中发展比较成熟的是介孔硅类纳米颗粒，作为诊疗药物载体，具有丰富的诊疗功能^[34-35]，非硅类介孔纳米材料除了能够进行成像示踪外，还有药物控制和治疗作用^[36]。靶向化疗指化疗药物与靶向载体连接或者修饰后，具有特定的理化性质，可以选择性的进入到肿瘤细胞内释放药物，降低对非靶向正常细胞的毒副反应。药物引导有分子靶向引导和物理靶向引导，物理靶向引导研究最多的是磁场靶向化疗，磁性纳米药物可以靶向在肿瘤组织内聚集^[37-38]，磁性纳米药物的被动靶向效果并不理想^[39]，寻找分子主动靶向将可以弥补其不足。

叶酸受体是癌症治疗的分子靶点，已在临床中应用研究，叶酸受体具有和游离叶酸亲和力高、良好的入胞转运潜能以及能被游离叶酸竞争抑制的特点^[40]。维生素叶酸是其配体，叶酸相对分子质量小，是DNA合成与修复以及细胞代谢的组成成分，癌细胞的DNA合成需要足够的叶酸维持，细胞内本身缺少合成叶酸的酶，需要从外界获得叶酸，叶酸和叶酸受体结合，通过胞吞的方式进入细胞内，细胞的胞吞作用不仅介导叶酸，还介导叶酸偶联药物和叶酸拮抗剂。叶酸受体在癌细胞膜表面高度表达，喉癌中的表达率达81.3%^[41]，在多数正常组织中很少表达，根据叶酸与叶酸受体的高度亲和性，能够把和叶酸偶联的肿瘤药物靶向到肿瘤部位。实验通过制备FA-CDDP-ASA-MNPs，将FA-CDDP- ASA- MNPs、CDDP和FA-ASA-MNPs与人喉癌Hep-2细胞在体外进行培养，并用MTT、流式细胞仪以及透射电镜的方法检测体外FA-CDDP-ASA-MNPs、顺铂以及FA-ASA-MNPs对人喉癌Hep-2细胞的作用。结果发现，FA-CDDP-ASA- MNPs和顺铂均对人喉癌Hep-2细胞有抑制作用，抑制率随培养时间的延长而增加，FA-CDDP-ASA-MNPs和顺铂两种药物对人喉癌Hep-2细胞的抑制率比较差异无显著性意义；FA-CDDP-ASA-MNPs的药物浓度达到8 mg/L、顺铂的药物浓度达到4 mg/L时出现时间依赖性，且相互之间比较差异有显著性意义，两种药物随着药物浓度的增加，对人喉癌Hep-2细胞的抑制率均升高；不同浓度的FA-ASA-MNPs在不同时间对人喉癌Hep-2细胞均无影响；透射电镜结果显示，摄取FA-ASA-MNPs的细胞形态规则，未出现明显的凋亡形态改变，而摄取FA-CDDP-ASA-MNPs的细胞出现了显著的凋亡崩解改变，代表FA-CDDP-ASA-MNPs起到抑制作用。

综上所述，FA-CDDP-ASA-MNPs和顺铂均可抑制人喉癌Hep-2细胞的生长，FA-CDDP-ASA-MNPs并不影响顺铂的药效，FA-ASA-MNPs对人喉癌Hep-2细胞无影响。

作者贡献：课题/实验设计为张海中；实验实施、资料收集为张海中和黄爱萍；实验评估者为黄爱萍。

利益冲突：所有作者共同认可文章内容不涉及相关利益冲突。

伦理问题：本次实验相关内容和方法均经河北医科大学第二医院伦理部门审核并批准。

文章查重：文章出版前已经过CNKI反剽窃文献检测系统进行3次查重。

文章外审：本刊实行双盲外审制度，文章经国内小同行外审专家审核，符合本刊发稿宗旨。

作者声明：文章第一作者对研究和撰写的论文中出现的不端行为承担责任。论文中涉及的原始图片、数据(包括计算机数据库)记录及样本已按照有关规定保存、分享和销毁，可接受核查。

文章版权：文章出版前杂志已与全体作者授权人签署了版权相关协议。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；组织工程

叶酸磁性纳米颗粒载顺铂抑制人喉癌Hep-2细胞生长且无细胞毒性作用

Folic acid magnetic nanoparticles containing cisplatin inhibit the growth of human laryngeal cancer Hep-2 cells in a non-cytotoxic manner

PDF

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表（结果） 4

参考文献

相关文章 15

引言

材料方法

讨论

文章快阅

延伸阅读

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	耿秋东, 葛海雅, 王和鸣, 李楠. 基于网络药理学探讨龟鹿二仙胶治疗骨关节炎的作用及机制[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(8): 1229-1236.
[2]	姬志祥, 蓝常贡. 尿酸盐转运蛋白在痛风中的多态性和治疗相关性[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(8): 1290-1298.
[3]	裴丽丽, 孙贵才, 王弟. 丹酚酸B抑制骨髓间充质干细胞氧化损伤及促进分化为心肌样细胞[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(7): 1032-1036.
[4]	万然, 史旭, 刘京松, 王岩松. 间充质干细胞分泌组治疗脊髓损伤的研究进展[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(7): 1088-1095.
[5]	焦慧, 张一宁, 宋雨晴, 林宇, 王秀丽. 乳腺癌类器官研究进展及临床应用前景[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(7): 1122-1128.
[6]	李时斌, 赖渝, 周毅, 廖建钊, 章晓云, 张璇. 激素性股骨头坏死发病机制及相关信号通路的靶点效应[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(6): 935-941.
[7]	徐银琴, 史红美, 王光义. 通痹方热敷联合针刺治疗对退变椎间盘细胞凋亡相关基因Caspase-3、Bcl-2 mRNA的影响[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(5): 713-718.
[8]	张雯雯, 金颂峰, 赵国梁, 宮丽鸿. 复方中药稳斑汤减少同型半胱氨酸诱导大鼠心肌微血管内皮细胞凋亡的作用机制[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(5): 723-728.
[9]	刘青, 万碧江. 针刀治疗胶原诱导性关节炎大鼠滑膜组织Bcl-2/Bax的表达[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(5): 729-734.
[10]	谢崇新, 张磊. 保留与不保留残端重建前交叉韧带术后膝关节退变的比较[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(5): 735-740.
[11]	柳扬, 龚毅, 范伟. 构建靶向型Pluronic F127/芒柄花黄素纳米复合体系体外抗肝癌活性[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(4): 526-531.
[12]	李黎, 马力. 磁性壳聚糖微球固定化乳糖酶及其酶学性质[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(4): 576-581.
[13]	张振坤, 李喆, 李亚, 王莹莹, 王亚苹, 周馨魁, 马珊珊, 关方霞. 海藻酸盐基水凝胶/敷料在创面愈合中的应用：持续、动态与顺序释放[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(4): 638-643.
[14]	苏丽萍, 路子扬, 刘丽, 张巍, 苏天园, 胡夏韵, 蒲红伟, 韩登峰. 二乙酰吗啡致大鼠小脑颗粒神经元细胞凋亡过程中C-Jun、Cytc和Caspase-9的作用#br#[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(25): 3943-3948.
[15]	张立书, 刘安琪, 何小宁, 金岩, 李蓓, 金钫. Alpl基因影响骨髓间充质干细胞治疗溃疡性结肠炎[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(25): 3970-3975.