应用不同壳材料构建全氟化碳纳米粒的研究文献综述

 2022-12-28 09:12
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开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）

一、课题解决的问题

血小板活化可以促进肿瘤血源性转移和肿瘤血管的生长，从而为临床治疗带来巨大的困难。研究表明，全氟化碳具有一定的血小板抑制作用，但由于其强烈的疏水特性，使得其在体内无法发挥作用。通过将其封装在纳米粒中不失为药物递送的一种有效方法。

本实验选择常见的纳米粒载体材料，如泊洛沙姆、白蛋白、卵磷脂，采用超声乳化法制备全氟化碳纳米粒，而后对纳米粒的稳定性进行评价。最后通过其对血小板的抑制作用来筛选合适的纳米粒。

二、研究方法

1、查阅文献，了解目前常用的纳米粒制备方法；学习《免疫学》相关理论知识。

2、通过超声乳化法分别制备不同载体（白蛋白、卵磷脂、泊洛沙姆）的全氟化碳纳米粒。

3、对制备的全氟化碳纳米粒的稳定性进行评价（在不同溶液中的稳定性；以不同比例稀释的稳定性）。

4、联合vehicle组探究所制备的纳米粒对血小板的抑制作用。常用方法包括：血小板回缩试验、血小板聚集实验、血小板活化实验等。

三、论文课题研究进度安排

2020年3月-4月：文献调研，完成开题报告。

2020年5月：实验开展阶段，完成中期检查。

2020年6月：论文答辩（暂定）

四、开题综述（见开题报告后附件）

学生签名： 年 月 日

指导教师意见：

指导教师签名： 年 月 日

所在教研室（实习单位）审查意见：

负责人签名： 年 月 日

填写说明

1.指导教师意见填写对文献综述的评语，对本课题的深度、广度及工作量的意见和对论文结果的预测；

2.所在教研室（实习单位）审查意见包括对指导教师意见的认定和是否同意开题等。

血小板与肿瘤血源性转移研究进展

1 血小板概述

血小板是骨髓（bone marrow）中的巨核细胞脱落形成的无核细胞碎片，胞质中存在多种细胞器，如线粒体、致密体等，且具有完整的细胞膜[1]。血小板体积较小，直径约 2-3 mu;m。正常血小板是两面微凸的圆盘状，当受到刺激时，会伸出伪足呈现出不规则形状。

1.1 血小板受体

血小板细胞膜上含有多种不同类型的受体，其中数量最多的是糖蛋白类GP Ⅱb/Ⅲa（整合素alpha;IIbbeta;III），主要介导血小板之间或血小板与其他细胞的黏附作用。血小板上的其他常见受体如表1-1所示。

受体

配体

作用

参考文献

GP Ⅱb/Ⅲa

vWF、纤维蛋白

肿瘤细胞阻滞

[2]

GP IV

胶原

血小板活化、肿瘤细胞阻滞

[3]

GP Ib-Ⅸ-V

vWF

肿瘤细胞阻滞

[4]

P2Y12、P2Y1

ADP

血小板活化

[5]

P-选择素

唾液酸岩藻糖基化聚糖

肿瘤细胞黏附、血小板活化

[6]

CLEC-2

平足蛋白

促进血小板活化

[7]

表1-1 血小板上的常见膜受体

1.2 血小板基础功能

血小板可通过其生理特性——黏附（Adhesion）、释放（release）、聚集（aggregation）、吸附（adsorption）介导止血功能，促进血栓形成[1][8]：当血管壁受到外界刺激后，血管内皮细胞表面表达的配体von Willebrand Factor（vWF因子）与血管暴露出的胶纤维结合发生变构效应，并与血小板上的糖蛋白黏附受体GP Ⅰb-IX-V特异性识别并结合，从而导致血小板黏附在暴露的血管内皮，并逐渐开始活化，释放 ADP、VEGF 等细胞生长因子，促进血小板的聚集过程；另一方面，黏附受体GP Ⅱb/Ⅲa又可与血管壁上的胶原纤维结合，介导血小板之间在血管内皮暴露处聚集成团，起到血液凝固的作用。这也被认为是血小板最基础的功能。

2 血小板与肿瘤血源性转移

然而，近年来科学家们发现，血小板对肿瘤的血源性转移起着相当重要的作用，这一过程的实现是基于血小板的活化，释放生长因子（growth factor），膜受体与肿瘤或血管壁的相互作用而实现的[9]。

2.1 血小板活化

肿瘤细胞和血小板的作用是相互的。肿瘤细胞通过释放可溶性因子，如ADP、血栓素A2（thromboxane A2，TXA2）、凝血酶（thrombin）作用于血小板促进血小板的活化。

1）凝血酶：文献报道[10]，凝血酶可以参与作用于肿瘤转移全过程。凝血酶通过激活PAR-1 和纤维蛋白原（fibrinogen）来促进肿瘤细胞的生长和增殖；肿瘤微环境（TME）中，凝血酶刺激成纤维细胞和巨噬细胞分泌趋化因子，促进肿瘤细胞的浸润和侵袭；凝血酶刺激内皮细胞降低粘附连接水平，进而促进癌细胞跨内皮迁移[11][12]。

2）ADP：与正常组织相比，实体瘤可以分泌更多的 ADP 和 ATP，特别是在缺氧条件下（由于血液供应不足）。而ADP是血小板的重要激动剂之一，通过活化 G 蛋白（Gq）偶联受体 P2Y1 和 G 蛋白（Gi）偶联受体 P2Y12。受体与配体的特异性结合启动下游受体活化信号，如 PI3/AKT/ERK/Src/Syk等，进而促进血小板的活化。随后通过释放生长因子促进肿瘤的生长和转移[5]。

3）肿瘤细胞表达特异性配体与血小板膜受体结合：C 型凝集素样受体（C-type lectin-like receptor-2，CLEC-2）是表达血小板上的 Ⅱ 型膜蛋白，目前发现的内源性配体为平足蛋白（Podoplanin，PDPN）[13]。过表达的 PDPN 被认为是恶性肿瘤的表面标志物，广泛表达在肺癌、鳞状细胞癌等多种恶性肿瘤细胞表面。当 CLEC-2 通过胞外区的糖基化识别位点与 PDPN 胞外区糖基化位点特异性识别时，CLEC-2 因胞质端仅含有一个 YXXL 基序（非典型 ITAM），因此以二聚化的形式通过 Src/Syk/PLCgamma;2 向下游传递信号，诱导血小板的活化。[10]

2.2 血小板黏附

血小板表面表达多种黏附受体，不但可以实现血小板之间的相互连接，同时还可以与肿瘤细胞表面表达的配体分子发生识别，从而使得血小板黏附在肿瘤细胞表面。

1）逃避免疫监视

血小板与肿瘤细胞发生黏附后，可在肿瘤细胞表面形成一层“披风”（cloak）样保护，进而帮助肿瘤细胞实现免疫逃逸，在此过程中，P-选择素起到关键作用。同时血小板与纤维蛋白在肿瘤细胞表面形成保护层，从而逃避 NK 细胞的杀伤作用。

P-选择素是储存在血小板 alpha; 颗粒内的黏附分子。其本质为跨膜蛋白，胞外区由C型凝集素样（CL）结构域、表皮生长因子（EGF）样结构域及补体调节蛋白（CCP）结构域组成，CL 结构域与肿瘤细胞配体结合介导肿瘤转移[14]。当血小板发生活化后，P-选择素迅速从颗粒内分布到细胞膜上，识别肿瘤细胞表面黏蛋白（mucin）上的唾液酸岩藻糖基化聚糖，如Sialyl Lewisx/a，从而使得血小板黏附在肿瘤细胞周围起到保护作用。[15]

近年来有观点认为肿瘤微环境中的 TGF-beta; 主要来源于血小板表面表达TGF-beta; 对接受体——GARP。GARP 的作用是激活血小板周围的 TGF-beta;，进而下调 NK 细胞表面活化性受体 NKG2D，使得 NK 细胞受到抑制，无法启动对肿瘤细胞的杀伤作用[16]。最新研究表明[17]，GARP-TGFbeta;复合物形成后，凝血酶可通过水解细胞表面的GARP受体，进而实现TGF-beta;的活化。因此，利用凝血酶抑制剂可以实现此过程的逆转。

2）血管内癌细胞阻滞

血小板表面表达多种黏附受体，亦可与血管内皮细胞表面的配体分子相互识别，进而实现肿瘤细胞在血管内的阻滞。这类黏附受体主要包括 GP-Ⅱb/Ⅲa（alpha;Ⅱbbeta;Ⅲ）、GP-Ib-Ⅸ-V、整合素（alpha;Ⅱbbeta;Ⅲ、alpha;2beta;1、alpha;5beta;1、alpha;6beta;1、alpha;Lbeta;2、alpha;vbeta;3）等。[18]

GP-Ⅱb/Ⅲa 是血小板表面最多（约 5 ~ 8 万个）的受体，因含有精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（RGD）识别位点，可与含有 RGD 的配体分子相互识别，血管内皮细胞上表达的配体为 vWF 和纤维蛋白，当配体-受体相互识别结合后，使得与血小板紧密连接的肿瘤细胞阻滞聚集在血管内皮处[2]。同时 vWF 因子也可以识别血小板表面的糖蛋白类受体 GP-Ib-Ⅸ-V，两者协同促进肿瘤细胞在血管内的阻滞[4]。

2.3 肿瘤细胞外渗与肿瘤生长、血管再生

血小板促进肿瘤细胞外渗可由多种不同的机制介导：1）血小板可直接释放基质金属蛋白酶（matrix metalloprotein，MMP）、蛋白水解酶，通过水解基底膜而直接促进外渗。2）血小板分泌多种生长因子，如TGF-beta;，血小板衍生生长因子（PDGF）以及生物活性脂质，进而增加血管通透性，实现肿瘤细胞外渗。3）凝血酶在一定程度上也可以增加内皮细胞的通透性[10]。

肿瘤细胞发生血源性转移使得原位肿瘤转移到远端组织或器官，当其跨过血管内皮细胞后，在新的部位形成转移灶，在血小板分泌的生长因子作用下，实现肿瘤细胞生长和血管再生。

3 参考文献

  1. 王庭槐. 生理学[M]. 第九版. 北京: 人民卫生出版社, 2018: 69-72.
  2. Schneider DJ. Anti-platelet therapy: glycoprotein IIb-IIIa antagonists[J]. Brit J Clin Pharmaco, 2011, 72(4): 672-682.
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  5. Elaskalani O, Domenchini A, Razak, NBA, et al. Antiplatelet Drug Ticagrelor Enhances Chemotherapeutic Efficacy by Targeting the Novel P2Y12-AKT Pathway in Pancreatic Cancer Cells[J]. Cancers, 2020, 12(1): 1-19.
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  9. Wojtukiewicz MZ, Sierko E, Hempel D, et al. Platelets and cancer angiogenesis nexus[J]. Cancer Metast Rev, 2017, 36(2): 249-262.
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  17. Metelli A, Wu BX, Riesenberg B, et al. Thrombin contributes to cancer immune evasion via proteolysis of platelet-bound GARP to activate LTGF-beta;[J]. Sci Transl Med, 2020, 12(525).
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