一种藻胆蛋白PBP作为新型声敏剂在声动力治疗中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种藻胆蛋白PBP作为新型声敏剂在声动力治疗中的应用，将藻胆蛋白PBP（Phycobiliprotein）作为新型声敏剂，协同声动力治疗恶性肿瘤，具有生物相容性好、声动力抗癌活性高等优势。

【技术实现步骤摘要】
一种藻胆蛋白PBP作为新型声敏剂在声动力治疗中的应用
本专利技术属于生物医药领域，具体涉及Phycobiliprotein作为新型声敏剂在声动力治疗中的应用。
技术介绍
癌症的治疗传统上包括三种主要方法：外科手术、化疗和放疗。尽管在这些领域中已取得巨大进步，但以手术、化疗、放疗或者这些方法的联合的肿瘤治疗常伴有治疗不彻底、易复发、易转移、易引起多种并发症的缺点，往往给患者带来较为严重的毒副作用和极大的痛苦，同时也不利于癌症患者的康复，所以需要寻找更有效、更安全的替代治疗方法。1996年Lipson等人首次使用了光动力治疗(Photodynamictherapy,PDT)用于杀伤肿瘤细胞，但光敏剂存在着吸收差、药动学复杂、在“治疗窗口”(可见红光)的光活化能低等问题。更重要的是光敏剂批量生产的可再现性差。声动力治疗是在光动力治疗基础上发展而来，因超声的深度穿透能力克服了光的局限性而引起了广泛关注。声动力治疗(Sonodynamictherapy，SDT)是一种非侵入性的疾病治疗方法，具有靶向性高、毒副反应小、可达深部肿瘤组织的优点，已成为肿瘤治疗的新方法。PDT是利用一定波长范围内的红外可见光激发蓄积在肿瘤部位的光敏剂，从而令其由基态变为激发态，有氧参与的情况下，当光敏剂从激发态返回基态时，将部分能量传递到氧，进而产生多种活性氧物质，最终导致细胞的死亡或者组织坏死。SDT可以通过超声联合声敏剂达到与PDT类似的抗肿瘤效果，但是其确切的机制却尚未统一，有超声空化效应、破坏细胞骨架、介导细胞凋亡、造成氧化损伤、增加药物转运、降低耐药性、免疫调节等。其中活性氧产生机制是最为大家认可和接受的机制。声敏剂分子经超声波激发后得到一定的能量，其电子状态由基态的单线态变成了激发态的单线态，再由激发态的单线态发生能量改变则可变为激发态的三线态。在能量改变期间，氧分子获得这部分能量，这时的激发态状态下的氧分子具有极强的氧化性，它可以从肿瘤细胞中夺取电子从而破坏肿瘤细胞。活性氧(Reactiveoxygenspecies，ROS)是细胞在代谢过程中产生的一类氧的单电子还原产物，被认为是最主要的作用机制。在不同的肿瘤中，ROS可起抗癌作用，也可起抑癌作用；ROS水平的升高或降低均可能有抗肿瘤作用。随着声动力疗法研究的深入，对具有临床使用价值的声敏剂的要求逐步提高。理想的声敏剂应该具有安全低毒、选择性高、容易操作、能被人体快速吸收或分解、不会对人体产生永久性伤害的特性。声敏剂在SDT中扮演非常重要的角色，因此，声敏剂的选择已成为SDT最为关键的问题。目前已被证实用作声敏剂的物质种类有很多，包括卟啉衍生物、吖啶类化合物、染料类化合物、一些抗肿瘤性药物等。但目前使用广泛的光敏剂，存在光毒性大、易产生多药耐药性等缺点。所以，寻找天然来源的、毒副作用低、具有较高细胞选择性和多种生物活性的声敏剂，具有非常重要的研究意义。藻胆蛋白PBP(phycobiliproteins,PBP)是从海藻中提取出来的捕光色素蛋白，包括藻蓝蛋白(Phycocyanins，PC)、藻红蛋白(phycoerythrin，PE)、别藻蓝蛋白(allophycocyanins，APC)和藻红蓝蛋白(phycoerythrocyanin，PEC)。最初的Phycobiliprotein研究主要集中在探讨其光合作用意义，近年来Phycobiliprotein在食品、化妆品、医药及生物工程领域具有广阔应用前景。研究证实，Phycobiliprotein安全性高，可以作为食品和化妆品的天然染色剂使用；能发射强烈的荧光，在较宽光谱范围内有较高吸收系数，且不因其他生物分子的存在而消失，可以作为临床和免疫分析时的荧光探针使用。同时，Phycobiliprotein还具有护肝、抗炎、抗氧化、抗高血压以及免疫调节等生物学活性。还有一些研究发现，Phycobiliprotein具有增强记忆力以及促进神经网络生长的作用。除此之外，Phycobiliprotein还具有一定的抗肿瘤活性，可以增强肿瘤细胞对光动力治疗的敏感性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种藻胆蛋白PBP作为新型声敏剂在声动力治疗中的应用，从而提高声动力治疗中声敏剂的安全性和稳定性，增强声动力抗癌活性，从而提高声动力治疗癌症的疗效。为了解决以上技术问题，本分明采用藻胆蛋白PBP作为新型声敏剂在声动力治疗中，协同超声对恶性肿瘤进行治疗，具体技术方案如下。一种藻胆蛋白PBP作为新型声敏剂在声动力治疗中的应用，其特征在于：将藻胆蛋白PBP作为新型声敏剂用于声动力治疗，协同超声引起活性氧(reactiveoxygenspecies，ROS)的产生，起到杀伤恶性肿瘤细胞的作用。所述的新型声敏剂的制备方法为：使用水或生理盐水或缓冲溶液作为溶剂；运用所述溶剂溶解所述藻胆蛋白PBP或制备负载藻胆蛋白PBP的新剂型得到所述新型声敏剂；所述新型声敏剂的剂型为纳米粒、微囊或微球。所述藻胆蛋白PBP包括藻蓝蛋白(Phycocyanins，PC)、藻红蛋白(phycoerythrin，PE)、别藻蓝蛋白(allophycocyanins，APC)和藻红蓝蛋白(phycoerythrocyanin，PEC)中的一种或多种。所述藻胆蛋白PBP由载体蛋白和发色团开链线性延展的四吡咯化合物组成；载体蛋白和发色团通过硫醚键连接；所述藻胆蛋白PBP含有三种亚基，分别命名为α亚基、β亚基、γ亚基；α亚基含有160个氨基酸，β亚基含有165个氨基酸，分子量均在为15-20kDa之间；所述藻胆蛋白PBP通常以(αβ)3三聚体或(αβ)6六聚体状态存在。所述声动力治疗是声敏剂协同超声治疗肿瘤的过程，由一定频率和强度的超声波激发声敏剂，引起声敏剂中的氧化还原反应，产生活性氧ROS，从而引起肿瘤细胞凋亡，达到治疗肿瘤的目的；激发声敏剂的超声频率为50kHz—1MHz；激发声敏剂的超声强度为0.1W/cm2—2W/cm2；激发声敏剂的超声时间为30-300s。所述恶性肿瘤包括脑胶质瘤、淋巴癌、黑色素瘤、肾癌、皮肤癌、肺癌、颈癌、骨癌、前列腺癌、结肠癌、子宫颈癌、乳癌、脑癌、肝癌、胰腺癌、喉癌、甲状腺癌、膀胱癌、舌癌或食道癌不同组织的癌症肿瘤。本专利技术利用藻胆蛋白PBP含有大量的赖氨酸残基，通过这些赖氨酸残基侧链，藻胆蛋白可以与其他生物大分子偶联，利于载体的构建与纳米粒的制备。本专利技术具有有益效果。本专利技术充分利用藻胆蛋白PBP具有良好的生物相容性、无毒性、水溶性、独特的颜色以及在可见光区强烈的吸收和荧光等优势，应用于声动力治疗恶性肿瘤，可以广泛应用于光动力治疗中，提高安全性和治疗效果。本专利技术利用藻胆蛋白PBP具有较高的声敏化能力，被超声激发后能够产生ROS，从而引起肿瘤细胞的调亡的特点。本专利技术提供的应用具有光动力治疗和声动力治疗双重抗恶性肿瘤功能。附图说明图1为人乳腺癌MCF-7细胞对藻胆蛋白PBP的摄取情况。图2为不同浓度的藻胆蛋白PBP对MCF-7细胞存活率的影响。图3为不同超声时间对MCF-7细胞存活率的影响。图4为藻胆蛋白PBP声动力治疗对MCF-7细胞存活率的影响。图5为藻胆蛋白PBP声动力治疗对ROS产生的影响。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种藻胆蛋白PBP作为新型声敏剂在声动力治疗中的应用，其特征在于：将藻胆蛋白PBP作为新型声敏剂用于声动力治疗，协同超声引起活性氧（reactive oxygen species，ROS）的产生，起到杀伤恶性肿瘤细胞的作用。

【技术特征摘要】
1.一种藻胆蛋白PBP作为新型声敏剂在声动力治疗中的应用，其特征在于：将藻胆蛋白PBP作为新型声敏剂用于声动力治疗，协同超声引起活性氧（reactiveoxygenspecies，ROS）的产生，起到杀伤恶性肿瘤细胞的作用。2.根据权利要求1所述的一种藻胆蛋白PBP作为新型声敏剂在声动力治疗中的应用，其特征在于所述的新型声敏剂的制备方法为：使用水或生理盐水或缓冲溶液作为溶剂；运用所述溶剂溶解所述藻胆蛋白PBP或制备负载藻胆蛋白PBP的新剂型得到所述新型声敏剂；所述新型声敏剂的剂型为纳米粒、微囊或微球。3.根据权利要求1所述的一种藻胆蛋白PBP作为新型声敏剂在声动力治疗中的应用，其特征在于：所述藻胆蛋白PBP包括藻蓝蛋白PC、藻红蛋白PE、别藻蓝蛋白APC和藻红蓝蛋白PEC中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种藻胆蛋白PBP作为新型声敏剂在声动力治疗中的应用，其特征在于：所述藻胆蛋白PBP由载体蛋白和发色团开链线性延展的四吡咯化合物组成；载体蛋白和发色团通过硫醚键连接；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：范卜溪，曹进，程锦，潘绮雯，戚雪勇，沈松，戈延茹，葛超，杨晨，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32