[发明专利]一种具有双加热和显像功能的靶向纳米磁粒及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及生物医学工程和纳米医学领域，具体涉及构建的新型Fe₃O₄@Au-尼妥珠单抗(即Fe₃O₄@Au-Nimotuzumab)靶向复合纳米磁粒，在肿瘤热疗中的应用。

背景技术

磁性纳米粒子(Magnetic Nanoparticles,纳米磁粒)诱导的肿瘤组织热疗是一种极具潜力的治疗手段，已在多种体外实验的动物模型中被评估，取得可喜的结果，目前已经进入Ⅰ期临床试验。热疗是一个治疗程序，其原理是促进人体组织温度升高，以改变细胞结构和功能，即温度增加到41℃至42℃之间时，可以诱导肿瘤细胞死亡。因为肿瘤细胞比周围正常细胞对温度突然升高的耐受性差。温度的升高引起许多酶和结构蛋白质在细胞内的运作，进而改变细胞的增殖和分化，诱发细胞凋亡。一般认为热疗触发的细胞膜改变导致跨膜转运的减少并且破坏膜电位平衡。而且温度升高可以影响核酸的合成并抑制修复酶，促进DNA结构变异。热疗所需的高温可以通过不同的热源获得，如电磁辐射波(热疗用射频或微波)、超声波或电诱导热疗。这些技术显示出了良好的效果，然而这些传统方法的主要问题是如何达到热疗温度均匀分布到肿瘤深部区域。从某种意义上说，治疗失败源于一些肿瘤区域温度升高不足，使肿瘤复发。同时过热也可导致癌旁组织损伤。目前磁流体热疗(magnetic fluid hyperthermia,MFH)技术已经部分解决了这些问题。MFH的原理，是在肿瘤内注射磁流体，随后将肿瘤置于交变磁场(alternating magnetic field,AMF)下，促使肿瘤区域温度升高。应用磁性材料提高热疗疗效开始于20世纪50年代中后期Gilchrist等的研究。随后，许多研究评估了在不同肿瘤中的治疗。然而，这些初步的研究结果直到20世纪90年代初才在学术界广泛使用，而且目前这一领域也仅有少数临床研究。因此，为更好地应用于人体治疗，有关物理条件、毒性程度和疗效的更详细研究是必要的。目前，MFH是一种非侵入性的极具前景的技术，能有效地对深部和难以触及的组织进行热疗。MFH可以特异性的靶向肿瘤组织，其温度分布均匀且热传导率高，并减少健康组织的损害。

除纳米磁粒外，纳米金(nanogo1d)作为热疗用光敏感剂，也越来越受到学术界广泛的关注。纳米金即指金纳米粒子，其直径在1～100nm，具有高电子密度、介电特性、高吸收截面和高光热转化效率，经过静脉注射后，能够富集在肿瘤部位，经近红外光(near-infrared,NIR)照射后，通过吸收近红外激光能量，能迅速升温“热死”肿瘤细胞。此外，纳米金还具有良好的生物相容性，能与多种生物大分子结合，且不影响其生物活性。作为现代四大标记技术之一的纳米金标记技术(nanogold labelling techique)，实质上是蛋白质等高分子被吸附到金纳米粒子表面的包被过程。球形的金纳米粒子对蛋白质有很强的吸附功能，吸附机理可能是金纳米粒子表面负电荷，与蛋白质的正电荷基团因静电吸附而形成牢固结合，而且吸附后不会使生物分子变性，因此金纳米粒子又是理想的药物载体。

表皮生长因子受体(epithelial growth factor receptor,EGFR)介导的信号通路在肿瘤生长、侵袭及转移中发挥重要作用，与肿瘤恶性程度及不良预后密切相关，是肿瘤治疗的重要靶点。尼妥珠单抗(Nimotuzumab)是在第一代人-鼠嵌合抗体西妥昔单抗基础上开发的新一代IgGl型抗EGFR单克隆抗体，人源化程度达95％，免疫原性大大降低，安全性明显提高，并且在人体内的血清半衰期延长。临床前研究、临床研究表明，尼妥珠单抗在头颈部鳞状细胞癌、鼻咽癌和胶质瘤等实体瘤均显示出较高的抗肿瘤活性及肿瘤组织特异性，同时具有耐受性好、皮疹发生率低等优点。

EGFR单抗对肿瘤细胞的靶向性取决于其与受体的亲和力常数(Kd)。尼妥珠单抗的Kd为4.5l×10-⁸mol/L，这种中度亲和力既可有效靶向肿瘤细胞，阻断配体与EGFR的结合，稳定受体构象不被二聚化，还可使皮肤等正常组织较低水平地摄取尼妥珠单抗。因此，尼妥珠单抗在发挥相似的最大抗肿瘤效应的同时，还允许低剂量的正常EGFR保持活性，有助于降低不良反应发生率。由此可见，尼妥珠单抗的靶向性是分子水平的，是靶向性很好的药物，能够赋予载体更好的靶向性。

发明内容