MiR499a/UBE2V2以及APT-CUR/CTX-LPNs给药系统在前列腺癌中的研究探讨

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研究目的:前列腺癌(Prostate Cancer,PCa)是我国以及欧美发达国家最常见的泌尿生殖系统恶性肿瘤之一,其发病原因不清、远处转移以及化疗耐受仍是制约前列腺癌患者生存的主要原因。MiR499a是一种新型微小RNA,与前列腺癌关系密切,但其作用机制不清。姜黄素(CUR)和卡巴他赛(CTX)是目前治疗前列腺癌的有效药物之一,联合化疗是被认为治疗前列腺癌的有效手段。由于姜黄素和卡巴他赛水溶性差等问题,限制了其在临床的广泛使用。本次研究首先从MiR499a/UBE2V2通路与前列腺癌的关系,探索该通路对前列腺癌细胞增殖的影响机制,其次本次研究课题设计了 一种适体功能化、CUR和CTX共传递的脂质-聚合物杂化纳米颗粒(LPNs)(APT-CUR/CTX-LPNs),探索前列腺癌联合化疗的效率,本研究旨在为前列腺癌的分子诊断及治疗提供潜在靶点,同时为前列腺癌的有效临床治疗发掘新的方法。研究方法:第一部分:miR-499a/UBE2V2对前列腺癌细胞生物学行为影响的研究应用免疫印迹技术对前列腺癌的组织及癌旁组织和前列腺癌细胞系中UBE2V2的含量水平进行检测。通过MTT以及克隆形成实验探索了UBE2V2对前列腺癌细胞增殖特性的影响。用荧光素酶的活性来测定miR-499a和UBE2V2的识别,确定UBE2V2系miR-499a的靶蛋白,通过转染miR-499a后,UBE2V2的功能明显改变。第二部分:APT-CUR/CTX-LPNs给药系统的制备及性能测定通过将适体偶联到聚乳酸羟基乙酸共聚物-聚乙二醇(PLGA-PEG)的羧基上,合成了适体共轭配体。氘代氯仿(CdC13)中的质子核磁共振波谱(1H-NMR)确认了APT-PEG-PLGA的结构。APT-CUR/CTX-LPN通过纳米沉淀法自组装,用Zetasizer Nano ZS 90的动态光散射(DLS)法测定了 LPN的平均粒径、多分散性指数(PDI)和Zeta电位。用傅里叶变换红外光谱测定了适体功能化的APT-CUR/CTX-LPN和非功能化的Cur/CTX-LPN的光谱。在含PBS的FBS中评估LPN的血浆稳定性。通过滤膜(截留分子量10 KDa)超滤介质中游离药物的含量,测定LPN的药物包封率(EE)和载药量(LC)。用透析法分析LPN的药物释放情况。第三部分:APT-CUR/CTX-LPNs给药系统抑制前列腺癌的体内外实验研究APT-CUR/CTX-LPNs给药系统的制备及性能测定方法同第二部分,LNCaP和PC3细胞之前在24孔培养板中培养,用流式细胞仪分析检测了 LPNs的细胞摄取,用MTT法检测LPN的细胞毒性,借助Chou-Talalay法的结合指数(CI)来评价APT-CUR/CTX-LPN的协同效应,通过腹腔注射LNCaP细胞(各1× 107),建立PC异种移植小鼠的体内组织分布和药代动力学模型,采用“载药能力”进行组织分布分析。将PC异种移植小鼠随机分为7组(每组6只),分别静脉注射1)APT-CUR/CTX-LPNs、2)APT-CUR-LPNs、3)APT-CTX-LPNs、4)CUR/CTX-LPNs、5)CUR/CTX-SLTLT)、6)APT-LPNs和7)0.9%生理盐水(NS)。每3天测量一次小鼠体重和肿瘤体积。ELISA实验测定肝肾功能指标:丙氨酸转氨酶(ALT)、乳酸脱氢酶(LDH)、血尿素氮(BUN)。结 果:1.本研究发现UBE2V2在前列腺癌细胞系中的蛋白质表达水平远高于正常前列腺细胞中的蛋白质水平,但mRNA表达水平与正常前列腺细胞组织相比并没有显著的差异。前列腺癌的发生或许与UBE2V2有关,并且在前列腺癌组织中UBE2V2的转录受到了调节。UBE2V2在体外促进前列腺癌细胞增殖,miR-499a在体外通过靶向调节UBE2V2的表达抑制前列腺癌细胞增殖。2.本研究设计了一种适体功能化、CUR 和 CTX 共传递的LPNs(APTCUR/CTX-LPNs)。APT-CUR/CTX-LPNs 平均粒径为 121.3±4.2 nm,表面电荷为(2 3.5±2.6)mV。血浆稳定性试验中,LPN的大小和PDI保持不变,表明LPN在血清中是稳定的,体内给药时可以保持稳定。APT-CUR/CTX-LPN在72h内药物完全释放,较CUR/CTX-LPN释药速度(48h)更慢一些。3.适体功能化的LPNs(APT-CUR/CTX-LPNs)在前列腺特异性膜抗原(PSMA)阳性的LNCaP细胞上,其摄取率明显高于CUR/CTX-LPNs(P<0.05),而在PSMA阴性的PC3细胞上,APT-CUR/CTX-LPN与Cur/CTX-LPNs的摄取无明显差异。载药LPN和药物溶液表现出剂量依赖性的细胞毒性。载药LPN的细胞毒性明显高于药物溶液(P<0.05)。在 LNCaP 细胞中,适体功能化的 APT-CUR/CTX-LPNs 比 CUR/CTX-LPNs具有更强的细胞抑制能力(P<0.05),而在PC3细胞中无明显差异。与APT-CUR/CTX-LPNs双药载药相比,单药载药LPN和APT-CTX-LPNs对细胞的抑制作用更弱(P<0.05)。APT-CUR/CTX-LPNs 中的比例确定为 2:5(CUR/CTX,w/w)时对APT-CUR/CTX-LPNs的协同作用最佳。与CUR/CTX-LPNs和药物溶液相比,适体功能化 LPNs(APT-CUR/CTX-LPNs)显示出更高的肿瘤积聚(P<0.05)。CUR/CTX-SLT 在心脏的分布高于LPNs制剂(P<0.05)。APT-CUR/CTX-LPNs较非适体功能化的CUR/CTX-LPNs(P<0.05)、单药 APT-CUR-LPNs 和 APT-CTX-LPNs 有更好的抗肿瘤作用(P<0.05)。载药LPNs的抗肿瘤效果明显高于药物溶液(P<0.05)。结论:1.我们发现miR-499a在前列腺癌组织中的表达水平与UBE2V2呈负相关,miR-499a在前列腺癌中的肿瘤抑制功能主要通过靶向调节UBE2V2来实现。2.我们合成了 一种适体共轭配体并设计了 APT-CUR/CTX-LPNs。APT-CUR/CTX-LPNs 平均粒径为 121.3±4.2 nm,表面电荷为(23.5±2.6)mV。CUR 和CTX均从LPNs中持续释放。3.适体功能化的LPNs(APT-CUR/CTX-LPNs)在药物比为2:5(CUR:CTX)时具有良好的细胞抑制能力、较高的肿瘤积聚率和显著的肿瘤抑制效果。4.APT-CUR/CTX-LPNs为体内前列腺癌细胞和移植肿瘤的双重给药提供了良好的前景,彰显了前列腺癌协同联合治疗的潜力。
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