【摘要】：癌癥(Cancer)是目前全世界最嚴(yán)重的公共健康問題。在美國,惡性腫瘤引起的死亡率位居第二位,僅次于心血管疾病;而在我國,惡性腫瘤已經(jīng)超過腦血管病、心臟病,位列于目前死亡率排名的第一。眾所周知,處于早期的癌癥病人要比處于晚期的癌癥病人治療起來容易得多。因此實現(xiàn)癌癥的早期檢測和診斷具有非常重大的意義,它不但可以降低癌癥患者的死亡率,還能節(jié)省許多人力、物力和財力。癌細胞表面含有一些獨特的膜蛋白,為腫瘤的診斷與治療提供潛在的靶點。在這里,我們構(gòu)建了一種適配體功能化的多聚G-四聯(lián)體探針用于癌細胞的診斷與治療。該探針綜合了兩個元件:一是用于識別細胞表面受體c-Met的aptamer序列;二是多聚G-四聯(lián)體結(jié)構(gòu),它不僅可以與硫黃素T(ThT)結(jié)合實現(xiàn)快速、高效的熒光輸出,還可以與光敏劑TMPyP4結(jié)合實現(xiàn)光動力治療。這種獨特的靶向探針監(jiān)測細胞膜受體c-Met的同時實現(xiàn)光動力治療殺死肺癌細胞,有望于促進腫瘤靶向診斷與治療的發(fā)展,具體內(nèi)容如下:1.適配體功能化的多聚G-四聯(lián)體探針的構(gòu)建與表征。本節(jié)設(shè)計一種基于末端轉(zhuǎn)移酶TdT輔助的放大方法用于適配體功能化的多聚G-四聯(lián)體探針的構(gòu)建。在這里,我們設(shè)計了一條由膜受體c-Met適配體SL1、poly-T間隔序列和引物序列三部分組成的底物DNA鏈。該鏈在TdT酶作用下延伸生成富含鳥嘌呤的長鏈DNA。本文對TdT酶延伸產(chǎn)物DNA鏈的性質(zhì)進行考察,發(fā)現(xiàn)在最優(yōu)比例dNTP條件下可得到富含鳥嘌呤的多聚G-四聯(lián)體,該序列能特異性結(jié)合染料分子ThT并顯著增強ThT熒光。與此同時,我們還發(fā)現(xiàn)了這種富含鳥嘌呤的多聚G-四聯(lián)體可以與光敏劑TMPyP4結(jié)合。該方法只需要一步反應(yīng)就可以得到產(chǎn)物,操作簡單,不需要復(fù)雜的分離步驟。2.適配體功能化的多聚G-四聯(lián)體探針用于生物成像。基于上一章TdT酶延伸生成多聚G-四聯(lián)體的研究,我們開發(fā)了一種簡單、響應(yīng)快速、高效、易于操作的細胞成像探針,該探針主要基于TdT酶延伸獲得的多聚G-四聯(lián)體與ThT結(jié)合后顯著增強ThT的熒光,多聚G-四聯(lián)體-ThT可以通過序列中aptamer靶向到靶癌細胞上,從而實現(xiàn)了對癌細胞的“turn-on”檢測與成像。該方法具有免洗、背景信號低、靈敏度高和選擇性好的優(yōu)勢。3.適配體功能化的多聚G-四聯(lián)體探針用于光動力治療�；诘谝徽鹿�(jié)TdT可以在一定比例dNTP存在下延伸生成能夠形成多聚G-四聯(lián)體的方法,我們成功構(gòu)建了一個簡便、高效殺死癌細胞的策略。該策略利用TdT酶延伸的多聚G-四聯(lián)體與TMPyP4結(jié)合,然后通過序列中的aptamer靶向到c-Met過表達的A549細胞,在光照條件下快速產(chǎn)生活性氧,從而殺死癌細胞。相比于單一的G-四聯(lián)體結(jié)構(gòu),我們設(shè)計的探針負載TMPyP4的量大大提高,從而顯著提高癌細胞殺傷效果。
【圖文】：

適配體功能化的多聚 G-四聯(lián)體探針用于癌癥的診斷與治療同時還需要獲得很多其它的能力和特性才能夠變成真正的腫瘤細胞，這其中就包括無限分裂增殖的能力、逃避細胞周期檢查點的能力，以及更進一步的癌變修飾（oncogenic modification）等，經(jīng)過了這一系列的改造之后才能形成一個真正的腫瘤組織（圖 1.1）。

圖 1.1 細胞的癌變之路[18]。于對基因突變和癌癥干細胞的研究，研究者們在了解腫瘤發(fā)病機制大進展。目前，，基因突變是癌癥發(fā)病機理最廣泛的公認(rèn)假說。在這因突變（致癌基因的激活或腫瘤抑制基因的失活）的積累足以將正癌細胞[19,20]。基因突變的研究為癌癥的靶向治療提供了許多線索，癥的臨床結(jié)果仍然是不理想的[21]。2001 年，Reya 等[22]提出了一種說：腫瘤由不同形態(tài)和不同功能的細胞組成，僅有極小部分具有無力的腫瘤干細胞（TSCs）驅(qū)使腫瘤的發(fā)生（圖 1.2）。這種腫瘤干細很大的關(guān)注。到目前為止，TSCs 已成功從血液腫瘤[23]和一些實體瘤顱內(nèi)腫瘤、肺癌、膀胱癌以及胃腸道癌[24-30]中分離。雖然有些研究說存在一些問題而提出反對意見[31-43]，但大多數(shù)研究者認(rèn)為這個假55]。盡管 TSCs 是驅(qū)動腫瘤的種子細胞，但其生物學(xué)行為與周圍環(huán)境。TSCs 累積基因突變是腫瘤發(fā)展的內(nèi)部來源，周邊環(huán)境是外部影
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O657.3;R730

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本文編號：2705042