论文部分内容阅读
根据世界卫生组织的统计，乳腺癌是目前我国乃至全世界范围女性发病率最高的恶性肿瘤。手术和化疗结合仍是现阶段临床最常用的治疗手段。随着早期诊断技术以及新型抗肿瘤药物的发展，近年来乳腺癌的治愈率呈现上升趋势。然而传统化疗药物虽然能有效杀灭肿瘤细胞，但由于缺乏靶向性，导致药物副作用大、生物利用率低从而难以达到理想的治疗效果甚至导致化疗失败。因此，如何提高化疗药物的靶向性是乳腺癌治疗领域的热点问题。 另一个与肿瘤药物治疗有关的问题在于现有的肿瘤治疗药物往往仅针对肿瘤细胞本身。然而，肿瘤并非孤立的存在。研究表明肿瘤微环境与肿瘤的生物学特征存在极其密切的联系，肿瘤相关巨噬细胞是其中最重要的细胞类型。现已证明，肿瘤相关巨噬细胞参与包括肿瘤发生、发展、转移以及耐药等各个关键环节的调控。因此，清除肿瘤细胞的同时对肿瘤微环境进行改建乃至重塑是乳腺癌治疗新的方向。 我们的前期实验通过对临床肿瘤样本中Legumain表达进行检测发现，Legumain在多种肿瘤组织中呈现特异性的表达模式。在肿瘤细胞以及肿瘤相关巨噬细胞均有较高水平的表达。体外研究表明肿瘤细胞处于应激状态，如缺氧及低pH值等，Legumain的表达发生从胞浆向细胞膜上的位移。基于Legumain在肿瘤组织表达的特异性，我们设计了以Legumain靶向为基础的纳米颗粒并将其作为抗乳腺癌药物的载体。这种载药系统可以携带各类化疗药物、小分子抑制剂以及核酸类物质靶向肿瘤细胞及肿瘤相关巨噬细胞。一方面增加抗肿瘤药物在肿瘤组织的富集，另一方面通过同时靶向肿瘤细胞以及肿瘤相关巨噬细胞，达到去除肿瘤细胞的同时改造肿瘤微环境的目的。本课题中，我们共设计了两种针对Legumain的靶向纳米颗粒载药系统。 第一种设计是将Legumain特异性的小分子抑制剂连接到脂质体纳米颗粒实现靶向的功能。在小鼠乳腺癌原位模型中，这一靶向药物载体可以显著提高所携带化疗药物在肿瘤组织中的富集，提高药物的生物利用度，降低化疗药物对机体的毒副作用，从而延长荷瘤小鼠的生存期。其次，我们在MMTV-Neu小鼠乳腺癌模型中借助这一载药系统，探索了联合使用重塑肿瘤微环境的小分子药物和DNA疫苗抑制肿瘤复发的作用。联合使用Legumain靶向的载体携带Stat3信号通路抑制剂和pNeuTM DNA疫苗(Leg-NP-CDDO+pNeuTM)与单纯使用pNeuTM DNA疫苗(pNeuTM)组相比，Leg-NP-CDDO+pNeuTM可以特异性抑制TAMs中Stat3信号通路的活化，降低肿瘤微环境中的免疫抑制细胞的比例，增强DNA疫苗诱导的的抗肿瘤免疫应答，从而抑制肿瘤的复发。 本课题的第二种靶向纳米载药系统是利用Legumain剪切底物的高度特异性设计的靶向纳米颗粒。我们首先将Legumain特异性的剪切底物甘氨酸-甘氨酸-天冬酰胺(AAN-)短肽连接到一种跨膜穿透肽(TAT)的活性中心将其促进透膜的活性封闭，再将此复合物连接到在脂质体纳米颗粒上(AAN-TAT-Lipo)。当经过修饰的脂质体纳米颗粒到达肿瘤部位，肿瘤细胞以及TAMs上表达的Legumain识别并剪切AAN-TAT-Lipo载体上的AAN序列，恢复了TAT的透膜活性，使其携带纳米颗粒进入细胞。在人乳腺癌细胞MDA-MB-231的异种移植小鼠乳腺癌模型中，AAN-TAT-Lipo载体携带Doxorubicin能够更好地靶向到肿瘤组织，降低Doxorubicin的使用剂量，从而降低其心脏、肾脏、肝脏的毒副作用，延长荷瘤小鼠的存活时间。 通过上述实验，我们可以得到以下主要结论:Legumain在人的乳腺癌、肺癌等多种癌组织中高表达;将Legumain作为靶向分子所设计的药物载体，可以增加乳腺癌组织对所携带化疗药物的摄取，增加药物的生物利用度，减少药物在其他组织器官的蓄积，降低化疗药物的毒副作用;利用该靶向药物载体调节肿瘤微环境，可以显著增强乳腺癌DNA疫苗的抗肿瘤效果。 综上所述，基于Legumain在肿瘤组织中特异性的表达模式所设计的Legumain靶向纳米颗粒，具有较高的靶向性，可以携带化疗药物富集在肿瘤组织中;将Legumain靶向纳米颗粒携带的小分子药物与DNA疫苗联用，重塑肿瘤微环境可增强DNA疫苗的抗肿瘤免疫效应。从而为乳腺癌的靶向治疗提供了新的方法。