一种用于光动力治疗的细菌载体及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种用于光动力治疗的细菌载体及其制备方法与应用，采用非致病性大肠杆菌作为载体，负载光敏剂，结合光动力治疗法，实现对于肿瘤的光动力治疗，实现了光敏剂的递送，显著提高了肿瘤细胞对光敏剂的摄取量，增加了病灶对于光动力疗法的敏感度，可显著改善治疗效果，生物安全性好。生物安全性好。生物安全性好。

【技术实现步骤摘要】
一种用于光动力治疗的细菌载体及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及细菌载药领域，更具体地说涉及一种用于光动力治疗的细菌载体及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]自100多年前Coley发现细菌能够治疗肿瘤以来，细菌治疗肿瘤已经成为近年的研究的热点，并取得突破性进展。细菌对肿瘤趋化性机制的假设可以总结为三点：(1)肿瘤部位所造成的免疫逃脱机制为细菌提供了一个庇护所；(2)肿瘤及其周围组织偏酸性的环境适宜细菌生长；(3)肿瘤部位的缺氧环境以及核心坏死区域，这些条件都为细菌提供了理想生存环境。目前大多数对于细菌疗法的研究在于基因改造层面，细菌基因改造操作简单，在预临床的研究中效果显著，但其也存在缺点，一般细菌在肿瘤部位存留时间不超过15天，工程菌在肿瘤位置表达蛋白的量不能有效抑制肿瘤生长。因此，细菌疗法通常作为对基因治疗肿瘤方法的一种补充。
[0003]能够在肿瘤内部积累的细菌种类有很多，目前发现有十几种细菌对于小鼠肿瘤模型有效。其中多数细菌为致病菌，通过突变musB基因来改变脂多糖(LPS)的结构，从而消除或减弱其致病性，避免由细菌引起的败血症，在预临床实验中取得了良好的抗肿瘤效果，但其给药的细菌数量依然偏低。非致病的大肠杆菌DH5α具有良好的生物安全性，由于其能够大剂量静脉注射到小鼠体内而不造成死亡，故其可作为药物载体。
[0004]光动力治疗(PDT)在肿瘤治疗中具有快速、高效、低毒等特点，已被美国食品药品监督管理局批准用于特定的肿瘤治疗。酞菁型光敏剂被广泛用于抗肿瘤的研究中，酞菁型化合物在近红外波段的光照射下，会产生单线态氧和相关的活性氧(ROS)对其周围的组织和细胞进行杀伤，在预临床研究中取得良好的抗肿瘤效果。目前对酞菁的研究多停留在酞菁分子的改造上，修饰靶向基团靶向特定肿瘤，但这些靶向性光敏剂往往起不到很好的治疗作用，主要原因是肿瘤对药物的排斥性使得药物进入不到肿瘤内部，极大降低了药物的效果。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的在于提供细菌载体及其制备方法和应用。
[0006]为了实现本专利技术的目的，采用如下技术方案：
[0007]本专利技术提供了非致病性大肠杆菌作为光动力治疗用的光敏剂载体的应用。
[0008]根据本专利技术的实施方案，所述光敏剂为本领域已知的光动力治疗用光敏剂，例如酞菁型光敏剂、亚苄基环烷烃酮光敏剂、玫瑰红(rose bengal)、锡乙基初红紫素、血卟啉或5-氨基乙酰丙酸盐酸盐等；优选酞菁型光敏剂。
[0009]本专利技术还提供一种细菌载体，包括大肠杆菌和光敏剂，所述光敏剂负载于大肠杆菌。
[0010]根据本专利技术的实施方案，所述大肠杆菌为非致病性大肠杆菌，例如为大肠杆菌DH5
α。
[0011]根据本专利技术的实施方案，所述大肠杆菌和光敏剂的负载比例没有特别的限定，本领域技术人员可以根据光动力治疗所需有效量的光敏剂确定大肠杆菌的浓度，例如，109CFU/ml的大肠杆菌所负载的光敏剂饱和浓度为100μM的光敏剂。在一个实施方案中，每105CFU/ml的大肠杆菌负载光敏剂的浓度为1-25μM。
[0012]根据本专利技术的实施方案，所述光敏剂为本领已知的光动力治疗用光敏剂，例如酞菁型光敏剂、亚苄基环烷烃酮光敏剂、玫瑰红(rose bengal)、锡乙基初红紫素、血卟啉或5-氨基乙酰丙酸盐酸盐等；优选酞菁型光敏剂。在一个具体实施方案中，所述酞菁型光敏剂为式I所示的化合物：
[0013][0014]本专利技术进一步提供上述细菌载体的制备方法，包括如下步骤：
[0015](1)活化大肠杆菌，配制大肠杆菌悬浮液；
[0016](2)活化后的大肠杆菌悬浮液中加入光敏剂避光孵育，得到负载光敏剂的细菌载体。
[0017]根据本专利技术的实施方案，步骤(1)可以采用本专利技术已知的大肠杆菌活化方法，例如接种到LB培养基中进行活化。
[0018]根据本专利技术的实施方案，步骤(1)所述的大肠杆菌悬浮液的OD
600
值为0.6-0.8。
[0019]根据本专利技术的实施方案，步骤(2)所述的光敏剂为酞菁光敏剂，例如所述光敏剂为式(I)所示的化合物。
[0020]根据本专利技术的实施方案，步骤(2)中所加入的光敏剂的终浓度为1-20μM，例如3-15μM，再例如光敏剂的终浓度为1μM、3μM、5μM、7μM、10μM、15μM、20μM。
[0021]根据本专利技术的实施方案，所述避光孵育的时间可以为0.1-1h，例如为20-30min；所述避光孵育温度为25-37℃。
[0022]本专利技术进一步提供所述细菌载体在制备光动力治疗药物中的应用。
[0023]根据本专利技术的实施方案，所述光动力治疗药物是用于治疗患有肿瘤的个体，例如是乳腺癌、结肠腺瘤、大肠癌、直肠癌、肛门癌、小肠癌、乳腺癌、肺癌、胃癌、肝癌、肺癌、淋巴细胞淋巴瘤、胰腺癌、皮肤癌、皮肤黑色素瘤、眼黑色素瘤、子宫肉瘤、卵巢癌、子宫内膜癌、宫颈癌、内分泌癌、甲状腺癌、甲状旁腺癌、肾癌、软组织肿瘤、前列腺癌、支气管癌、肾癌，更具体地可以为乳腺癌或肺癌，但并不限定于此。
[0024]根据本专利技术的实施方案，所述个体包括人或非人灵长类动物、以及其他哺乳动物，例如猪、牛、马、羊、山羊、狗等动物。
[0025]本专利技术还提供一种用于光动力治疗的药物组合物，包括本专利技术的细菌载体和任选地其他药学上可接受的组分。
[0026]根据本专利技术的实施方案，所述其他药学上可接受的组分可以为抗肿瘤剂。所述抗
肿瘤剂可以为本领域已知的抗肿瘤剂。
[0027]本专利技术中，光动力学治疗法(PDT)是使用光激活的药物(光敏剂)治疗医学病症的方法。在能够直接光照的目标组织中聚集光敏剂使PDT成为一种选择性的治疗。当光敏剂被光激活时，在保留有药物的组织中产生单线态氧和其他自由基，些活性氧物质和生物大分子之间的相互作用，其能够在细胞代谢中造成变化，并且在高剂量的药物和/或光下，能够造成细胞死亡，起到治疗效果。
[0028]本专利技术中，“治疗有效量”指在患者或对象中产生期望的作用，尤其是对肿瘤细胞产生杀伤作用的光敏剂的量。该量将取决于许多因素，包括光敏剂的性质、对象的物理特征和肿瘤细胞的种类。本领域的专业人员可容易地确定对于获得治疗期望结果所需要的有效量的范围。
[0029]有益效果
[0030]本专利技术采用非致病性大肠杆菌作为光敏剂载体，通过大肠杆菌负载有效量的光敏剂，结合光动力治疗法，实现对于肿瘤的光动力治疗，实现了光敏剂的递送，显著提高了肿瘤细胞对光敏剂的摄取量，增加了病灶对于光动力疗法的敏感度，可显著改善治疗效果，生物安全性好，有广泛的临床应用前景。
附图说明
[0031]图1：不同浓度ZnPc-IR710光敏剂溶液在680nm发射光强度的标准曲线。
[0032]图2：不同菌落浓度的大肠杆菌DH5α悬液的自发荧光强度的标准曲线。
[0033]图3：大肠杆菌DH5α负载ZnPc-IR710光敏剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.大肠杆菌在制备光动力治疗用的光敏剂载体中的应用；优选地，所述大肠杆菌为非致病性大肠杆菌。2.根据权利要求1所述的应用，所述光敏剂为酞菁型光敏剂、亚苄基环烷烃酮光敏剂、玫瑰红(rose bengal)、锡乙基初红紫素、血卟啉或5-氨基乙酰丙酸盐酸盐中的至少一种；优选，所述光敏剂为酞菁型光敏剂，更优选，所述光敏剂为式(I)所示化合物：3.一种细菌载体，包括大肠杆菌和光敏剂，所述光敏剂负载于大肠杆菌；优选，所述大肠杆菌为非致病性大肠杆菌，例如为大肠杆菌DH5α。4.根据权利要求3所述的细菌载体，所述光敏剂为酞菁型光敏剂、亚苄基环烷烃酮光敏剂、玫瑰红(rose bengal)、锡乙基初红紫素、血卟啉或5-氨基乙酰丙酸盐酸盐中的至少一种；优选，所述光敏剂为酞菁型光敏剂，更优选，所述光敏剂为式(I)所示化合物：5.根据权利要求3或4所述的细菌载体，所述大肠杆菌负载有光动力治疗所需有效量的光敏剂，例如，每105CFU/ml的大肠杆菌负载光敏剂的浓度为1-25μM。6.如权利要求3-5任一项所述细菌载体的制备方法，包括如下步骤：(1)活化大肠杆菌，配制大肠...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈卓，戴涛，胡萍，潘小宏，陈锦灿，张蕾，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：