新型納米二氧化鋯(ZrO2)荷載槐耳清膏在肝癌治療中的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、目的：
　　目前臨床介入治療肝癌的方式為:肝動(dòng)脈化療栓塞術(shù)(TACE)即為化療藥與碘油混合的方式經(jīng)導(dǎo)管注入進(jìn)行栓塞肝動(dòng)脈，因此，我們創(chuàng)新性的設(shè)想一種方法把二氧化鋯(ZrO2)通過(guò)導(dǎo)管注入肝動(dòng)脈進(jìn)行栓塞，再通過(guò)微波針使二氧化鋯(ZrO2)產(chǎn)熱達(dá)到熱消融的效果，這種方法在國(guó)內(nèi)外尚未應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)研究。如果驗(yàn)證以上的設(shè)想，我們需要考慮以下兩個(gè)問(wèn)題:1）二氧化鋯(ZrO2)的生物安全性的問(wèn)題;2)對(duì)于肝癌治療，我們?cè)O(shè)想把二氧化鋯(ZrO2)荷

2、載槐耳清膏與肝癌的介入治療(TAE)結(jié)合起來(lái)，通過(guò)DSA引導(dǎo)把納米復(fù)合藥物經(jīng)肝動(dòng)脈插管注射進(jìn)入肝動(dòng)脈，并在特定能量的微波針進(jìn)行消融，最后需要分析肝癌組織的體積變化及相關(guān)指標(biāo)變化。
　　材料和方法：
　　實(shí)驗(yàn)1:采用能譜CT基物質(zhì)定量方法對(duì)梯度濃度的納米二氧化鋯顆粒溶液進(jìn)行測(cè)量能譜CT基物質(zhì)定量測(cè)量是在基物質(zhì)對(duì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，對(duì)于本研究所采用的金屬鋯，目前沒(méi)有可以直接應(yīng)用的基物質(zhì)，采用水，碘兩種基物質(zhì)對(duì)分別進(jìn)行納米二氧化鋯顆粒

3、濃度測(cè)量，用以選擇最佳測(cè)量方法。采用雞DT40細(xì)胞，懸浮在培養(yǎng)基中，1*106細(xì)胞/ml，培養(yǎng)在有或無(wú)ZrO2(10μg/ml，25μg/ml，50μg/ml，75μg/ml and150μg/ml)中，在15ml的管中，39.5℃下緩慢振蕩72小時(shí)，每天同時(shí)觀察細(xì)胞的狀態(tài)。而陰性對(duì)照細(xì)胞暴露于單獨(dú)脫氧水中培養(yǎng)。72小時(shí)后，將細(xì)胞存活率與ATP測(cè)定法測(cè)量。選擇一只健康香豬體重30 kg的使用ZrO2納米顆粒的生物分布的研究。ZrO2納米

4、顆粒以劑量為6mg/kg進(jìn)行靜脈內(nèi)注射。CT成像和電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-MS)在注射后的不同時(shí)間分別被用來(lái)進(jìn)行定性和定量分析。同時(shí)，采血進(jìn)行血液學(xué)和血清生化分析。迷你豬注射處死后10天并收集器官和組織用于后續(xù)ICP-MS分析和組織學(xué)研究。
　　實(shí)驗(yàn)2:二氧化鋯槐耳多糖復(fù)合納米材料制備:1）將槐耳多糖分散于水和有機(jī)溶劑組成的混合液中，超聲或攪拌分散均勻形成槐耳多糖溶液，所述槐耳多糖溶液的質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)為1-30％;2

5、）向步驟1）得到的槐耳多糖溶液中加入空心二氧化鋯納米材料，濃度為1-200 mg mL-1，通過(guò)負(fù)壓灌裝法將槐耳多糖充填到空心二氧化鋯納米材料中;3）將步驟2）得到的充填有槐耳多糖的二氧化鋯納米材料用去離子水洗滌，直至上清液澄清透明，即得到具有微波增敏、化療藥物緩控釋及CT成像功能的二氧化鋯復(fù)合納米材料。治療響應(yīng)及檢測(cè):荷瘤新西蘭大耳白兔36只，分為四組，每組的腫瘤基線大小無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(p＜0.05)。五組分別為:靜脈注入組、動(dòng)脈注入組

6、、靜脈給藥+消融組、動(dòng)脈給藥+消融組、單純消融組。每組納米復(fù)合物注入的量均等為1mg/ml。CT掃描于基線資料、3天、6天、9天、12天在所有組進(jìn)行，觀察不同組的肝內(nèi)腫瘤的大小變化情況。動(dòng)物處死后各組標(biāo)本進(jìn)行石蠟包埋、3μm切片、HE染色。
　　結(jié)果：
　　實(shí)驗(yàn)1:梯度濃度的納米二氧化鋯顆粒在能譜CT檢查下隨著濃度的增大，CT隨之升高，存在劑量相關(guān)性。治療劑量二氧化鋯對(duì)雞DT40細(xì)胞無(wú)基因及細(xì)胞毒性。治療劑量的二氧化鋯對(duì)香豬

7、的急慢性毒性影響很小，各臟器組織未見(jiàn)明顯異常，血生化測(cè)試可以反映肝功能和腎功能，不同劑量的二氧化鋯未對(duì)香豬的肝腎功能造成明顯影響。
　　實(shí)驗(yàn)2:不同濃度納米二氧化鋯槐耳清膏的升溫效率來(lái)看，隨著濃度的增加，升溫速度也增加，從升溫變化來(lái)看，當(dāng)濃度為50μg mL-1時(shí)，微波功率為15W，升溫可達(dá)90℃。說(shuō)明納米二氧化鋯槐耳清膏有可能成為未來(lái)臨床的良好的微波增敏劑。與靜脈注射組動(dòng)物相比，經(jīng)動(dòng)脈介入注射的動(dòng)物在CT成像中可見(jiàn)CT下高密度成

8、像效果。在靜脈注射組，納米復(fù)合顆粒主要分布在肝脾臟器中，而在動(dòng)脈介入組，金殼顆粒主要分布在腫瘤中。在注射后6小時(shí)，含量占總含量的66.8％，是靜脈注射組的6倍之多。以上結(jié)果表明，臨床介入技術(shù)可以大大提高納米金殼在腫瘤內(nèi)的富集和靶向。六組動(dòng)物分別注射等量的納米二氧化鋯槐耳清膏材料，利用CT成像診斷對(duì)腫瘤治療預(yù)后情況進(jìn)行跟蹤觀察。我們發(fā)現(xiàn):對(duì)照組、肝動(dòng)脈注入金殼組、靜脈注入金殼組的腫瘤生長(zhǎng)迅速，同時(shí)在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)肝內(nèi)轉(zhuǎn)移，動(dòng)物耐受性差，而在

9、治療后第6天，對(duì)照組和單純消融組動(dòng)物發(fā)生死亡，而動(dòng)脈介入治療組動(dòng)物生存期明顯延長(zhǎng)到了6天，同時(shí)可以發(fā)現(xiàn)動(dòng)脈治療組腫瘤體積明顯縮小。與對(duì)照組和單純消融組相比，動(dòng)脈介入組腫瘤面積顯著降低，差異極顯著。以上結(jié)果表明該治療方案可以大大提高動(dòng)物生存期，有效抑制腫瘤發(fā)展。
　　結(jié)論：
　　1、對(duì)二氧化鋯進(jìn)行了細(xì)胞的基因毒性及大動(dòng)物體內(nèi)的急性和亞慢性毒性研究，結(jié)果表明，其具備有非常好的生物相容性。
　　2、與靜脈注射組動(dòng)物相比，經(jīng)動(dòng)