超声靶向微泡破坏联合溶瘤腺病毒治疗胰腺癌的实验研究

目的探讨超声靶向微泡破坏(UTMD)联合溶瘤腺病毒(oAd)治疗胰腺癌的疗效及相关机制。方法在C57BL/6小鼠右前肢皮下注射Panc-02细胞(2×10^(6)个/只),选取肿瘤体积在100~150 mm3的小鼠55只,随机分为NC组(注射PBS 100μL)、UTMD组(注射微泡溶液100μL,并行超声微泡破坏处理5 min)、oAd组(注射10^(8)PFU/mL oAd溶液100μL)、oAd+微泡组(注射10^(8)PFU/mL微泡oAd混合液100μL)、oAd+UTMD组(注射10^(8)PFU/mL微泡oAd混合液100μL,并行超声微泡破坏处理5 min),每组11只。2 d给药1次,共给药5次,2 d记录1次肿瘤体积。第3次给药24 h后每组随机取6只小鼠颈椎脱臼法处死,剥离肿瘤制成肿瘤切片及肿瘤细胞悬液。肿瘤切片行HE染色比较各组肿瘤组织坏死情况并计算坏死面积,E1A抗体染色观察oAd在各组肿瘤组织内分布情况,CD3抗体染色比较各组肿瘤内CD3+T细胞数,Tunel染色及流式细胞术分析各组小鼠肿瘤细胞凋亡情况。当小鼠肿瘤体积超过2000 mm3时终止实验处死所有小鼠。结果在14 d时终止实验,oAd+UTMD组和oAd组相比肿瘤体积增长显著减缓(P<0.05)。oAd+UTMD组细胞质内oAd的E1A蛋白染色最深,oAd组染色最浅。oAd+UT-MD组和oAd组坏死面积与NC组比值分别是9.50±0.60和3.51±0.24,差异有统计学意义(P<0.05)。含oAd的3组小鼠肿瘤内CD3+T细胞数均增加,oAd+UTMD组肿瘤内的CD3+T细胞数(196.33±12.58)明显高于oAd组(120.67±12.90,P<0.05)。oAd+UTMD组的细胞总凋亡率及Tunel染色荧光分布比oAd组多。结论UTMD增强oAd对胰腺肿瘤细胞的杀伤作用,促进oAd在肿瘤内转染,协助CD3+T细胞在肿瘤内富集,同时诱导肿瘤细胞凋亡和坏死增加。

平台化靶向微泡在超声分子成像中的应用现状及展望

超声分子成像(ultrasound molecular imaging, UMI)是一种特异性的超声成像技术,可同时完成解剖和分子成像,在分子水平实现疾病的早期诊断、进展监测、治疗以及疗效评估。微泡(microbubbles, MBs)是最为常见的超声造影剂(ultrasound contrast agents, UCAs),在其表面连接特异性抗体或配体构建靶向微泡(targeted microbubbles, tMBs)可实现UMI。平台化靶向微泡(multitargeted microbubbles, MT_MBs)是一种专用于临床前研究中的商业化MBs,可在短时间内实现tMBs的构建,并规范化tMBs的制备过程和成像步骤。但是,目前人们对于MT_MBs知之甚少。因此,本文将对MT_MBs的成分、结构、特点、优势、UMI相关临床前研究中的应用现状以及不足之处进行综述,并对其未来的应用方向进行展望。

超声靶向微泡破坏介导的整合素亚基α3转染对乳腺癌生长和上皮间质转化的影响

目的探讨超声靶向微泡破坏(UTMD)介导的整合素亚基α3(ITGA3)过表达质粒转染对乳腺癌生长和上皮间质转化(EMT)的影响。方法基于GEPIA平台分析TCGA数据库中乳腺癌样本的ITGA3表达情况,绘制生存曲线评估ITGA3表达水平对乳腺癌患者生存的影响。将乳腺癌BT-549细胞分为LIP-NC组(脂质体介导的阴性对照质粒转染细胞)、LIP-ITGA3组(脂质体介导的ITGA3过表达质粒转染细胞)、UTMD-NC组(UTMD介导的阴性对照质粒转染细胞)和UTMD-ITGA3组(UTMD介导的ITGA3过表达质粒转染细胞),UTMD-NC组和UTMD-ITGA3组细胞在转染过程中均接受超声辐照(频率1 MHz,声强0.75 W/cm2,时间45 s)。于扫描电子显微镜下观察LIP-NC组、UTMD-NC组细胞形态;分别应用MTT法、划痕实验、Transwell实验检测各组细胞活力、迁移能力、侵袭能力;应用Western blot法分析BT-549细胞中ITGA3和EMT、STAT3通路相关基因蛋白的表达情况。通过裸鼠皮下肿瘤细胞注射法建立裸鼠乳腺癌异种移植瘤模型,移植35 d后处死裸鼠剥离异种移植瘤并称重;应用免疫组化检测各组异种移植瘤组织中ITGA3、N-cadherin和PCNA的表达情况。结果生物信息学分析显示,乳腺癌样本中ITGA3蛋白相对表达量明显低于正常乳腺样本,差异有统计学意义(P<0.05);ITGA3低表达与乳腺癌患者不良预后相关(HR=0.81,P=0.00072)。体外实验结果显示,扫描电子显微镜下LIP-NC组细胞呈球形,细胞膜表面无明显的凹坑或孔隙;UTMD-NC组细胞形态未见改变,但细胞膜表面可见粗糙区域和小凹坑。UTMD-ITGA3组、LIP-ITGA3组细胞活力、迁移能力、侵袭能力均分别较各自对照组(UTMD-NC组、LIP-NC组)降低,差异均有统计学意义(均P<0.05);且UTMD-ITGA3组细胞活力、迁移能力、侵袭能力均较LIP-ITGA3组更低(均P<0.05)。LIP-ITGA3组ITGA3蛋白相对表达量较LIP-NC组增高,UTMD-ITGA3组ITGA3蛋白相对表达量较UTMD-NC组、LIP-ITGA3组均增高,差异均有统计学意义(均P<0.01)。LIP-ITGA3组、UTMD-ITGA3组细胞Vimentin、N-cadherin、p-STAT3、c-Myc、CyclinD1和PCNA蛋白相对表达量均分别较UTMD-NC组、LIP-NC组降低,E-cadherin蛋白相对表达量均分别较UTMD-NC组、LIP-NC组增高,差异均有统计学意义(均P<0.01);且UTMD-ITGA3组细胞Vimentin、N-cadherin、p-STAT3、c-Myc、CyclinD1和PCNA蛋白相对表达量均较LIP-ITGA3组更低,E-cadherin蛋白相对表达量较LIP-ITGA3组更高(均P<0.05)。体内实验结果显示,UTMD-ITGA3组、LIP-ITGA3组裸鼠异种移植瘤质量均分别较UTMD-NC组、LIP-NC组降低,差异均有统计学意义(均P<0.01);且UTMD-ITGA3组裸鼠异种移植瘤质量较LIP-ITGA3组更低(P<0.01)。UTMD-ITGA3裸鼠异种移植瘤组织中ITGA3蛋白相对表达量较LIP-ITGA3组增高,差异有统计学意义(P<0.01);UTMD-ITGA3组、LIP-ITGA3组裸鼠异种移植瘤组织中N-cadherin、PCNA蛋白相对表达量均分别较UTMD-NC组、LIP-NC组降低,差异均有统计学意义(均P<0.01);且UTMD-ITGA3组N-cadherin、PCNA蛋白相对表达量较LIP-ITGA3组更低(均P<0.01)。结论UTMD介导的ITGA3过表达质粒转染可有效抑制乳腺癌生长和EMT,有望为今后乳腺癌治疗提供新的策略。

靶向载长春新碱超声微泡的制备及体外寻靶实验研究

目的 制备载长春新碱(VCR)且靶向结合外周神经髓鞘细胞的超声脂质微泡,观察其体外寻靶情况。方法 采用薄膜水化-机械振荡法制作载药超声微泡(VCR-MBs),生物素-亲和素桥接法制作靶向载药超声微泡(VCR-TMBs),观察VCR-TMBs形态、粒径、稳定性、体外显影、包封率及靶向性等理化性质。流式细胞仪检测VCR-TMBs对细胞的损伤及凋亡作用,体外通过VCR-TMBs联合超声(US)对大鼠肾动脉处理,HE染色观察脱髓鞘改变。结果 MBs、VCR-MBs及VCR-TMBs光镜下均成圆形,分布均匀。MBs、VCR-MBs及VCR-TMBs粒径分别为(3.22±1.07)、(3.48±1.06)及(3.22±0.79)μm,差异无统计学意义(P>0.05);与MBs、VCR-MBs相比,VCR-TMBs保存3 d时浓度明显下降(P<0.05);采用高效液相色谱法测定VCR-TMBs的包封率及载药率分别为(82.90±9.98)%、(2.07±0.25)%;免疫荧光法测定VCR-TMBs可靶向聚集在Schwann细胞膜上;流式细胞仪检测示VCR-TMBs+US促细胞凋亡作用优于单纯VCR+US及VCR-MBs+US(P<0.05);组织HE染色示VCR-TMBs联合US可有效使体外大鼠肾动脉神经脱髓鞘及变性坏死。结论 成功制备VCR-TMBs,其可靶向识别Schwann细胞,促进细胞凋亡,使大鼠肾动脉神经脱髓鞘改变,可为后期体内VCR-TMBs实现肾动脉周围神经去交感化做前期准备。

超声靶向微泡破坏技术介导基因转染在乳腺癌治疗中的研究进展

乳腺癌全球发病率逐年上升,严重威胁女性健康。近年来,随着生物技术的快速发展,基因治疗在乳腺癌中的研究日益增多。超声靶向微泡破坏作为一种潜在的基因或药物递送系统,既可作为载体,又可增加生物屏障的通透性,从而提高肿瘤的治疗效果,已广泛应用于乳腺癌基因治疗研究。考虑到常规基因载体的固有缺陷,研究者倾向将其与超声靶向微泡破坏技术联合应用以提高基因转染的安全性和有效性。本文对超声靶向微泡破坏技术及其与常规基因载体联合介导基因转染治疗乳腺癌的研究进展做一综述。

超声靶向微泡破坏技术在心血管疾病治疗中应用的研究进展

心血管疾病是全球范围内发病率和致死率最高的疾病之一。超声靶向微泡破坏技术(UTMD)作为一项快速发展的新技术,已成为治疗难治性心血管领域的研究热点之一。综述UTMD在心血管疾病治疗中应用的研究进展。

微泡超声造影剂的研究进展

超声造影剂是一类能显著增强超声背向散射强度信号,提高超声成像质量的化学试剂。随着临床诊断需求不断提高,超声造影剂在超声诊断中扮演的角色也越来越重要。纳米级微泡超声造影剂的出现,为超声造影剂的发展注入了新的活力。而搭载了药物的靶向微泡造影剂,更是为治疗疾病提供了新的思路。对微泡造影剂及靶向微泡造影剂的材料、结构和应用原理进行综述。

靶向微泡在超声分子成像与治疗方面的研究进展

微泡(MB)是一种用于增强组织间对比度的超声造影剂,当特定的生物标志物附着在MB上时,就成了具有靶向成像及靶向治疗的功能化靶向微泡(tMB)。文章将逐一阐述tMB的分类与制备、在超声分子成像领域及疾病治疗领域的最新研究进展及对未来tMB发展方向进行展望。tMB在超声分子成像和治疗中有不同用途和潜力。tMB还需进一步阐明tMB复杂的生物学机制及肿瘤细胞-药物相互作用的机制,以达到最大程度地发挥tMB治疗的目的。tMB上配体的多样性使其进入临床的途径变得复杂,为了促进tMB的广泛使用,还需要就生产规范和临床使用标准达成共识。

新型载药微泡联合超声靶向爆破技术治疗兔VX2肝癌

目的观察聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)纳米药物微球-脂质微泡复合体靶向治疗兔VX2肝癌的效果。方法采用双乳化法制备包裹阿霉素的PLGA纳米药物微球(ADM-NP);然后通过碳二亚胺法将ADM-NP连接于氨基脂质微泡(MB-NH2)表面,制备载阿霉素PLGA纳米药物微球-脂质微泡复合体(ADM-NP-MB-NH2)。将30只新西兰大白兔肝VX2移植瘤模型随机分为3组,每组10只。A组为单纯ADM-NP辐照组,经耳缘静脉注入ADM-NP 5ml;B组为混合辐照组,注入5ml ADM-NP与脂质微泡混合溶液;C组为复合体辐照组,注入5ml ADM-NP-MB-NH2。在药物注射完毕的同时,对各组均采用频率1MHz、声强0.5W/cm2的超声波辐照120s。于末次治疗24h后处死荷瘤兔,固定标本并送检;比较各组的肿瘤生长率,计算肿瘤细胞增殖指数(PI)与凋亡指数(AI)。结果A、B、C组肿瘤的生长率分别为(80.13±4.34)%、(59.66±7.93)%及(50.47±9.69)%,C组与A、B组比较差异有统计学意义(P均<0.05);肿瘤PI分别为(74.82±7.25)%、(60.77±8.48)%及(55.94±6.97)%,C组与A、B组比较差异均有统计学意义(P均<0.05);AI分别为(31.70±6.42)%、(50.35±3.82)%及(72.47±5.93)%,C组AI与A、B组比较差异有统计学意义(P均<0.05)。结论采用ADM-NP与脂质微泡复合体联合UTMD治疗兔VX2肝癌可显著提高疗效。

超声靶向微泡破坏技术介导基因转染的研究进展

随着肿瘤分子机制研究的不断深入,利用肿瘤与正常组织基因及调控区域的结构差异,从分子水平特异性杀伤肿瘤细胞的基因治疗成为肿瘤治疗中极具应用潜力的新策略。超声靶向微泡破坏技术介导的靶向基因治疗方法既可增强裸质粒DNA在癌细胞内的转染和表达,又能提高基因治疗的靶向性,减少全身不良反应,是一种很有前途的临床肿瘤治疗技术。作者就有关超声结合纳/微泡介导的输送系统的作用机制及其在基因转染的应用进展和影响因素作一综述。

超声靶向破坏微泡技术的应用进展

随着分子生物学及生物技术的迅速发展,近年来基因治疗的基础研究与应用得到了长足进步。超声靶向破坏微泡(UTMD)是一种靶向、高效、有广阔应用前景的非病毒基因输送技术,其通过诱发细胞膜声孔作用,增加膜通透性,进而有效促进大分子物质的胞内传输,且可避免其他基因传输方法的不良反应。本文对UTMD介导基因或药物传递的应用领域予以综述。

靶向超声微泡介导VEGF基因转染对薄型子宫ER的影响研究

目的:研究靶向超声微泡介导血管内皮生长因子(VEGF)基因转染对薄型子宫内膜容受性(ER)的影响。方法:选择40只性成熟但未交配的具有动情周期的雌性SD大鼠进行研究。将其随机分为四组,包括正常组10只,模型组10只,阴性对照组10只,治疗组10只。其中模型组、阴性对照组及治疗组大鼠均自宫角处注入95%无水乙醇贮留5 min制备薄型子宫模型,正常组自宫角处注入生理盐水,贮留5 min。模型组予以生理盐水注射治疗,阴性对照组予以超声微泡+抗体(不含基因)治疗,治疗组则以靶向超声微泡介导VEGF基因转染治疗。比较四组大鼠子宫内膜厚度及腺体数量,子宫内膜血流灌注,子宫内膜VEGF及白血病抑制因子(LIF)水平。结果:正常组子宫内膜厚度及腺体数量均高于模型组、阴性对照组及治疗组,治疗组子宫内膜厚度及腺体数量均高于模型组、阴性对照组(P<0.05)。正常组阻力指数(RI)、搏动指数(PI)、脐动脉收缩压与舒张压比值(S/D)均低于模型组、阴性对照组及治疗组,治疗组RI、PI、S/D均低于模型组、阴性对照组(P<0.05)。正常组子宫内膜VEGF、LIF水平均高于模型组、阴性对照组及治疗组,治疗组子宫内膜VEGF、LIF水平均高于模型组、阴性对照组(P<0.05)。结论:靶向超声微泡介导VEGF基因转染可有效修复子宫内膜,改善ER,值得临床重点关注。

超声靶向微泡破坏技术介导基因转染的研究进展

基因转染技术的高速发展不仅革新了生物学和医学许多基本问题的研究,也推动了诊断和治疗的进步。基因作为核酸类生物活性大分子,极易在体内降解,因此传递基因的载体尤为重要。超声靶向微泡破坏(UTMD)技术利用超声波和微泡之间的相互作用,以及其产生的生物学效应,使微泡携基因进行转染,并与多种载体联合应用,为疾病的治疗提供了有效手段。本文就UTMD技术介导基因转染的研究进展进行综述。

不同途径注射质粒微泡对超声微泡破碎技术介导EGFP基因在兔骨缺损处转染的影响

目的探讨超声微泡破碎技术介导增强型绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein,EGFP)基因在兔骨缺损处转染时,不同途径注射质粒微泡混悬液对转染效率及局部组织的影响。方法3月龄新西兰大白兔10只,制备右尺骨骨缺损模型,按照随机数字表法分为静脉组和断端间组(n=5)。静脉组和断端间组造模后第10天分别经耳缘静脉或骨缺损断端间向兔体内注射携带EGFP基因的质粒微泡混悬液(0.3 ml/kg)。在超声频率1 MHz,超声强度1.0 W/cm^(2),占空比20%条件下,对两组骨缺损部位超声辐照1 min,进行EGFP基因转染。在基因转染后1周时处死兔,于骨缺损处获取标本制作切片,荧光染色观察各组EGFP表达情况。采用病理图像分析软件分析计算平均光密度。HE染色观察断端间软组织病理特点。结果静脉组和断端间组均观察到绿色荧光蛋白表达。断端间组平均光密度高于静脉组,差异有统计学意义(0.0345±0.0028 vs 0.0004±0.0001,P<0.05)。表达绿色荧光蛋白的细胞主要为骨骼肌细胞,各组未见细胞坏死征象。结论超声微泡破碎技术介导EGFP基因在兔骨缺损处转染时,其效率受不同途径注射质粒微泡混悬液的影响,骨缺损断端间直接注射优于静脉注射。

超声靶向破坏微泡技术在肿瘤治疗中的研究进展

目前，我国对恶性肿瘤的常规治疗方法主要有手术、放疗、化疗和生物靶向治疗等，化疗是肿瘤综合治疗中最常用的手段，其效果主要取决于药物在肿瘤局部的浓度与作用时间，系统化疗时药物进入人体，聚集于肿瘤局部的药物浓度低，维持有效药物浓度时间短，而全身血液循环中药物浓度相对较高，易引起毒副作用。如何在保证最佳抗肿瘤效果的同时避免严重毒副作用的发生一直是临床医学上的热点和难点。

超声微泡靶向治疗急性心肌梗死的研究进展

随着人们生活习惯和饮食结构的改变,急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)发病率逐年递增。如何有效减少心肌坏死并挽救缺血心肌是临床研究的重要目标,然而临床上常规应用的手术和药物治疗难以有效地挽救心肌细胞,避免不良事件发生。随着微泡技术的发展,超声靶向微泡破坏(ultrasound-targeted microbubble destruction,UTMD)作为一种安全有效的靶向递送系统在未来有望成为急性心肌梗死治疗的一种有效手段。本文就超声靶向微泡破坏在急性心肌梗死治疗中的作用机制及应用进展做一综述。

超声靶向微泡破坏技术评价心肌缺血再灌注损伤的研究进展

心肌缺血再灌注损伤是指原缺血心肌恢复血供后发生更为严重的损伤,再灌注损伤减弱了再灌注给机体带来的益处。心肌缺血再灌注损伤在靶向超声分子显像技术中有多种研究,包括超声靶向破坏微泡技术对心肌缺血再灌注的评价与介导靶向治疗,其中携IL-8单克隆抗体的超声靶向微泡破坏技术可明显减轻再灌注后炎症反应引起的损伤,减轻心肌坏死程度。

基于超声靶向微泡破坏技术的纳米给药系统的研究进展

纳米给药系统是治疗多种疾病,尤其是肿瘤的一种极具应用潜力的方法。然而,目前其药物输送效率仍难以满足靶向治疗的需要。超声靶向微泡破坏(UTMD)技术作为一种安全的物理靶向方法,可以增强组织渗透性和细胞膜通透性,进而提高纳米给药系统的药物递送效率。本文就UTMD介导的纳米给药系统的研究进行综述。

超声靶向微泡破坏技术在心肌梗死基因治疗中的应用

急性心肌梗死(AMI)是严重威胁人类健康的疾病之一。心肌梗死时由于受累心肌细胞功能丧失,导致心功能受损甚至进展为心力衰竭。AMI的一线治疗是尽早通过经皮冠状动脉介入治疗(PCI)对闭塞的冠状动脉进行再灌注。然而,目前临床上的手术和药物等治疗手段均不能挽救死亡的心肌细胞,大面积心肌梗死后仍可能发生心室功能障碍。近年来,靶向基因治疗逐渐应用于临床,已成为AMI可能的有效干预措施。但是,由于缺乏安全有效的靶向递送系统,转染基因难以持续表达,基因治疗的临床应用受到限制。超声靶向微泡破坏技术(UTMD)是一种介导基因转染的新技术,通过将基因递送到特定的解剖和病理部位,在心血管疾病中具有潜在的治疗价值。本文对UTMD在心肌梗死基因治疗中的应用研究进展进行综述。

超声靶向破坏微泡技术联合热休克蛋白72和热休克同源蛋白70双靶向小干扰RNA诱导前列腺癌细胞凋亡的研究

目的探讨超声靶向破坏微泡技术(UTMD)联合热休克蛋白72(HSP72)和热休克同源蛋白70(HSC70)双靶向小干扰RNA(siRNA)诱导难治性前列腺癌细胞凋亡的可行性。方法根据是否转染和应用UTMD辐照分为空白对照组(不做任何处理)、HSP72-siRNA组(转染HSP72-siRNA)、HSC70-siRNA组(转染HSC70-siRNA)、HSP72/HSC70-siRNA组(转染HSP72-siRNA和HSC70-siRNA)、UTMD+HSP72-siRNA组(转染HSP72-siRNA,并予UTMD辐照)、UTMD+HSC70-siRNA组(转染HSC70-siRNA,并予UTMD辐照)、UTMD+HSP72/HSC70-siRNA组(转染HSP72-siRNA和HSC70-siRNA,并予UTMD辐照)7组。检测人前列腺癌细胞VCaP和正常前列腺上皮细胞RWPE-1中HSP72、HSC70和细胞凋亡关键执行者活化型半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)的表达情况。利用优化后的UTMD条件介导携带HSP72和HSC70的siRNA转染人前列腺癌细胞VCaP。转染后48h,应用细胞计数试剂盒评价UTMD的安全性,采用Western印迹法检测细胞内HSP72、HSC70和活化型Caspase-3的表达,应用流式细胞仪检测siRNA的转染效率和肿瘤细胞的凋亡情况。结果 VCaP细胞中HSP72和HSC70均呈高表达,RWPE-1细胞中HSP72和HSC70均呈低表达或不表达;VCaP和RWPE-1细胞中活化型Caspase-3几乎均不表达。分别于转染后24、48、72、96h检测沉默效果,结果显示,转染后48h时,沉默HSP72基因的效果最好,沉默HSC70基因的效果较好。UTMD+HSP72/HSC70-siRNA组的siRNA转染率、VCaP细胞凋亡率和活化型Caspase-3基因表达丰度均显著高于其他6组(P值均<0.05)。结论 UTMD是一种安全、无创的基因递送方法,UTMD联合HSP72和HSC70双靶向siRNA可诱导前列腺癌细胞发生凋亡,有望成为前列腺癌基因治疗的新方法。