项目背景

　　1.1 甲状腺未分化癌诊断和治疗中亟需解决的关键问题

　　甲状腺未分化癌（ATC）是恶性程度最高的肿瘤之一，但相对罕见，其特点是快速增殖、颈部浸润和远处转移。由于诊断前肿瘤的快速进展，ATC预后极差。目前的治疗主要是化疗和体外放疗相结合，但在提高生存率方面并不成功，平均生存率为4～6个月，一年生存率低于20%。因此，需要新的治疗方法对ATC进行初步检测和有效治疗。

　　近期研究探索了将可触发的载药纳米载体与多种内部或外部刺激耦合的系统，以控制个性化治疗的药物释放。这些系统在提供抗癌治疗的同时，在降低全身毒性方面具有极好的潜力。超声是可能的外部激活剂之一，低强度聚焦超声（LIFUS）已被用于肿瘤治疗。借助超声辐照激活微泡造影剂携带药物，使其在靶部位释放，显著提高了化疗的疗效，避免对临近细胞的伤害，减少不良副作用。但由于纳米转运蛋白在肿瘤部位的积累效率相对较低，通过LIFUS触发药物的释放效果并不令人满意。因此，研发安全高效的体内药物载体系统和靶向调控药物释放的治疗方案对肿瘤的靶向治疗至关重要。

　　1.2  C225与Au-PFH-NAs在甲状腺未分化癌治疗中的应用

　　有报道表明表皮生长因子受体（EGFR）的过度表达与肿瘤进展、迁移和侵袭密切相关。EGFR在ATC患者中很常见，基于EGFR的抗体或小分子免疫治疗可显著增加ATC的治疗效果。西妥昔单抗（C225）对人EGFR的胞外结构域具有较高的特异性，并通过延迟常见受体功能来抑制细胞中的表皮生长因子信号传导。这种C225抗体可能是修饰纳米载体结构以改善ATC治疗效果的合适目标。

　　一些研究发现，对于广谱癌症，C225与CPT-11等同物（如Au-PFH-NAs）的混合物具有显著的协同抗肿瘤作用。因此，C225与Au-PFH-NAs结合也可增强对ATC的治疗效果。然而，由于C225的血液分散性以及Au-PFH-NAs的亲水性，其对肿瘤生长的渗透以及在肿瘤部位的积累效率存在缺陷，导致抗癌效果极大减弱。通过将Au-PFH-NAs和C225整合到一个纳米转运蛋白中，可以最大限度的减少这些问题，从而实现联合化疗，同时为纳米载体提供靶向能力。

　　1.3 靶向超声微泡的制备

　　超声造影剂通常是由外膜和被包裹的气体所组成的微泡，作为一种新型载体，具有安全、稳定和高效等特点，利用超声辐照的能量使微泡定位“爆破”，从而释放所携带药物。目前外膜材料主要包括非离子型表面活性剂类、蛋白质类、脂质类和高分子多聚体类等。①非离子型表面活性剂类：具有较高的生物安全性、化学性质稳定、对pH值和电解质要求比较低以及很少影响药物本身的性质等优点，但其缺点为对肝肾组织有明显的毒性。②蛋白质类：是最早应用的超声造影剂外膜材料。虽然蛋白质造影剂具有无毒性、无抗原性和易制备等优点，但是成本昂贵、产量不高，尤其是稳定性较差，具有热变性，容易引发异体蛋白免疫排斥反应，因此应用受到一定限制。③脂质类：脂质外膜造影剂是目前超声造影剂研发的主流，与蛋白质及表面活性剂相比，形成的微泡具有稳定性强、弹性好、安全性高、显影效果好等优点。国内外常用的脂质外膜材料是二棕榈酰磷脂酰胆碱，其磷脂高度饱和，内部烷基排列紧密、脂肪链长，和普通的卵磷脂材料相比具有更高的稳定性和气体包封率。④高分子聚合物类：随着高分子化学的发展，以高分子为膜材料受到越来越多的关注，尤其以高分子多聚物为外膜材料内含氟碳气体的超声造影剂已成为超声造影研究热点。高分子聚合物载体材料以合成的可生物降解的聚合物体系为主，通过肝肾脏器可以降解，对人体无毒副作用。

　　现已应用高分子外膜材料主要有乳酸羟基乙酸共聚物、聚乙烯乙二醇、多聚糖、氨基丁二酸聚合物等，其中应用最广的乳酸羟基乙酸共聚物（PLGA），已被美国食品安全委员会（FDA）批准为最常用的药物控释制剂材料之一，具有较好的生物相容性和生物降解性，由于其结构中缺乏某些功能性基团，故亲水性较差，且降解速度较慢，降解周期难以控制。近年来，以PEG修饰各种高分子材料的相关研究很多，用PEG自由基修饰可有效改善PLGA的缺点，这是由于PEG链段长，亲水性强，可加速酯键水解。通过加入亲水性基团也可以有效解决其降解慢的问题。

　　为了深化肿瘤领域研究开展，提升我国基础科研能力，响应国家不断深入并提升医疗水平的精神。北京医学奖励基金会特设立“低强度聚焦超声携西妥昔单抗耦联全氟己烷双功能靶向纳米微泡在甲状腺未分化癌治疗中的作用及机制研究”项目。

　　项目内容

　　甲状腺未分化癌（ATC）是恶性程度最高的肿瘤之一，进展快且预后极差，一年生存率低于20%。低强度聚焦超声可作为载药纳米微泡的外部激活剂，但纳米转运蛋白在肿瘤部位的积累率较低。西妥昔单抗（C225）可通过延迟常见受体功能来抑制细胞中的表皮生长因子信号传导。此前研究发现，C225与全氟己烷-金纳米（Au-PFH-NAs）的混合物具有显著的协同抗肿瘤作用。据此提出假设，应用低强度聚焦超声联合西妥昔单抗耦联全氟己烷-金纳米组装体（C-Au-PFH-NAs）治疗甲状腺未分化癌。本课题将从分子机制、细胞水平和临床水平探讨C-Au-PFH-NAs在甲状腺癌治疗中的作用机制，为甲状腺癌的治疗提供新手段。主要内容包括：

　　1）设计、合成、筛选有效的C-Au-PFH-NAs；

　　2）甲状腺癌靶向性载C-Au-PFH-NAs纳米微泡的制备及体外特性研究；

　　3）载C-Au-PFH-NAs相变型PLGA纳米微泡联合生物素-链霉亲和素预定位甲状腺癌细胞体外寻靶实验测定；

　　4）LIFUS介导载C-Au-PFH-NAs纳米微泡结合甲状腺癌细胞的体外试验；

　　5）LIFUS介导载C-Au-PFH-NAs纳米微泡在甲状腺癌皮下移植瘤的体内实验。

　　项目对象

　　甲状腺癌细胞系及相应的动物模型。

　　项目时间

　　自2023年7月至2027年7月

　　项目联系人

　　朱少敏 联系电话：15010624992