特異性靶向Legumain的納米顆粒治療乳腺癌的研究.pdf

1、根據(jù)世界衛(wèi)生組織的統(tǒng)計，乳腺癌是目前我國乃至全世界范圍女性發(fā)病率最高的惡性腫瘤。手術和化療結合仍是現(xiàn)階段臨床最常用的治療手段。隨著早期診斷技術以及新型抗腫瘤藥物的發(fā)展，近年來乳腺癌的治愈率呈現(xiàn)上升趨勢。然而傳統(tǒng)化療藥物雖然能有效殺滅腫瘤細胞，但由于缺乏靶向性，導致藥物副作用大、生物利用率低從而難以達到理想的治療效果甚至導致化療失敗。因此，如何提高化療藥物的靶向性是乳腺癌治療領域的熱點問題。
　　另一個與腫瘤藥物治療有關的問題在于現(xiàn)

2、有的腫瘤治療藥物往往僅針對腫瘤細胞本身。然而，腫瘤并非孤立的存在。研究表明腫瘤微環(huán)境與腫瘤的生物學特征存在極其密切的聯(lián)系，腫瘤相關巨噬細胞是其中最重要的細胞類型。現(xiàn)已證明，腫瘤相關巨噬細胞參與包括腫瘤發(fā)生、發(fā)展、轉移以及耐藥等各個關鍵環(huán)節(jié)的調(diào)控。因此，清除腫瘤細胞的同時對腫瘤微環(huán)境進行改建乃至重塑是乳腺癌治療新的方向。
　　我們的前期實驗通過對臨床腫瘤樣本中Legumain表達進行檢測發(fā)現(xiàn)，Legumain在多種腫瘤組織中呈現(xiàn)特異

3、性的表達模式。在腫瘤細胞以及腫瘤相關巨噬細胞均有較高水平的表達。體外研究表明腫瘤細胞處于應激狀態(tài)，如缺氧及低pH值等，Legumain的表達發(fā)生從胞漿向細胞膜上的位移?；贚egumain在腫瘤組織表達的特異性，我們設計了以Legumain靶向為基礎的納米顆粒并將其作為抗乳腺癌藥物的載體。這種載藥系統(tǒng)可以攜帶各類化療藥物、小分子抑制劑以及核酸類物質(zhì)靶向腫瘤細胞及腫瘤相關巨噬細胞。一方面增加抗腫瘤藥物在腫瘤組織的富集，另一方面通過同時靶向

4、腫瘤細胞以及腫瘤相關巨噬細胞，達到去除腫瘤細胞的同時改造腫瘤微環(huán)境的目的。本課題中，我們共設計了兩種針對Legumain的靶向納米顆粒載藥系統(tǒng)。
　　第一種設計是將Legumain特異性的小分子抑制劑連接到脂質(zhì)體納米顆粒實現(xiàn)靶向的功能。在小鼠乳腺癌原位模型中，這一靶向藥物載體可以顯著提高所攜帶化療藥物在腫瘤組織中的富集，提高藥物的生物利用度，降低化療藥物對機體的毒副作用，從而延長荷瘤小鼠的生存期。其次，我們在MMTV-Neu小鼠乳

5、腺癌模型中借助這一載藥系統(tǒng)，探索了聯(lián)合使用重塑腫瘤微環(huán)境的小分子藥物和DNA疫苗抑制腫瘤復發(fā)的作用。聯(lián)合使用Legumain靶向的載體攜帶Stat3信號通路抑制劑和pNeuTM DNA疫苗(Leg-NP-CDDO+pNeuTM)與單純使用pNeuTM DNA疫苗(pNeuTM)組相比，Leg-NP-CDDO+pNeuTM可以特異性抑制TAMs中Stat3信號通路的活化，降低腫瘤微環(huán)境中的免疫抑制細胞的比例，增強DNA疫苗誘導的的抗腫瘤免

6、疫應答，從而抑制腫瘤的復發(fā)。
　　本課題的第二種靶向納米載藥系統(tǒng)是利用Legumain剪切底物的高度特異性設計的靶向納米顆粒。我們首先將Legumain特異性的剪切底物甘氨酸-甘氨酸-天冬酰胺(AAN-)短肽連接到一種跨膜穿透肽(TAT)的活性中心將其促進透膜的活性封閉，再將此復合物連接到在脂質(zhì)體納米顆粒上(AAN-TAT-Lipo)。當經(jīng)過修飾的脂質(zhì)體納米顆粒到達腫瘤部位，腫瘤細胞以及TAMs上表達的Legumain識別并剪切A

7、AN-TAT-Lipo載體上的AAN序列，恢復了TAT的透膜活性，使其攜帶納米顆粒進入細胞。在人乳腺癌細胞MDA-MB-231的異種移植小鼠乳腺癌模型中，AAN-TAT-Lipo載體攜帶Doxorubicin能夠更好地靶向到腫瘤組織，降低Doxorubicin的使用劑量，從而降低其心臟、腎臟、肝臟的毒副作用，延長荷瘤小鼠的存活時間。
　　通過上述實驗，我們可以得到以下主要結論:Legumain在人的乳腺癌、肺癌等多種癌組織中高表達

8、;將Legumain作為靶向分子所設計的藥物載體，可以增加乳腺癌組織對所攜帶化療藥物的攝取，增加藥物的生物利用度，減少藥物在其他組織器官的蓄積，降低化療藥物的毒副作用;利用該靶向藥物載體調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境，可以顯著增強乳腺癌DNA疫苗的抗腫瘤效果。
　　綜上所述，基于Legumain在腫瘤組織中特異性的表達模式所設計的Legumain靶向納米顆粒，具有較高的靶向性，可以攜帶化療藥物富集在腫瘤組織中;將Legumain靶向納米顆粒攜帶的