[目的]我们的研究以及国内外众多的研究已从蛋白和基因层面证明,EGFR在头颈鳞癌组织中存在高表达现象[1-4]。基于此,我们前期工作表明EGFR单抗与金纳米棒结合物能通过EGFR的内吞大量进入体外癌细胞,本项目将进一步研究金纳米棒光热效应诱导人头颈鳞癌细胞死亡的相关参数,并建立喉鳞癌和鼻咽鳞癌的裸鼠移植瘤模型,求证EGFR单抗与纳米金棒的共轭物在头颈鳞癌裸鼠移植瘤中选择性富集并进入癌细胞内,在此基础上研究通过控制NIR激光照射参数(时间和功率),探索优化EGFR单抗与纳米金棒光热作用靶向治疗头颈鳞癌裸鼠移植瘤的条件和程序以获得最佳疗效。同时对此联合治疗方法进行系统的安全性评价,为探索EGFR单抗联合纳米金光热效应靶向治疗人的头颈鳞癌的新方法提供依据和基础。[方法]1.MTT法检测不同浓度下纳米金棒对正常细胞和头颈鳞癌细胞增殖的影响。2.电子透射显微镜观察金纳米棒进入头颈鳞癌细胞在细胞内分布情况,以及其发挥光热作用后诱导细胞凋亡和坏死的显微学表现。3.建立喉鳞癌和鼻咽鳞癌两种癌裸鼠移植瘤模型。4.研究EGFR单抗与纳米金棒的共轭物在头颈鳞癌裸鼠移植瘤中选择性富集并进入癌细胞内情况。分别用PEG2000-AuNRs和EGFRmAb-AuNRs共轭物进行尾静脉注射给药,以瘤体直接注射AuNRs为阳性对照组,对比经NIR激光照射后裸鼠瘤体的消融情况。绘制肿瘤生长曲线、生存曲线。5.EGFR单抗联合纳米金光热效应靶向治疗头颈鳞癌小鼠移植瘤的优化与疗效评价。从EGFRmAb-AuNRs共轭物的剂量、近红外(NIR)照射模式和治疗程序三方面进行优化。[结果]1.Hep-2细胞、CNE-2细胞、NP-69细胞、BEAS-2B细胞均为典型的上皮细胞,贴壁生长、特性相似。2.EGFRmAb-AuNRs对两株肿瘤细胞的有效杀伤浓度(IC50)下,正常人上皮细胞几乎不受影响。细胞抑制率随加入金纳米棒浓度增高而增高。3.肿瘤细胞+EGFR/AuNRs+NIR照射组均出现了明显的细胞抑制效果;AuNRs对CNE-2细胞增殖有抑制作用,而对Hep-2和两种正常人体上皮细胞则无影响。4.透射电镜下观察到:在体外实验中,金纳米棒选择性地进入头颈鳞癌细胞,主要聚集在线粒体内、溶酶体内,经NIR激光照射后导致颈鳞癌细胞死亡。5.瘤体直接注射AuNRs光热治疗对两种细胞荷瘤裸鼠的治疗均疗效确切,对移植瘤有显著消融作用,且明显延长了荷瘤裸鼠的生存期,对Hep-2荷瘤裸鼠预后更佳。而尾静脉注射EGFRmAb-AuNRs裸鼠移植瘤增长抑制不明显。6.CNE-2荷瘤裸鼠PPTT最优单次NIR激光照射时长优化为6分钟;最优照射功率为:3 W/cm2(高坏死模式)2.5 W/cm2(高凋亡模式);最优瘤体注射剂量:280ug/kg。7.Hep-2荷瘤裸鼠PPTT最优单次NIR激光照射时长优化为6分钟;最优照射功率为:3 W/cm2;最优瘤体注射剂量:280ug/kg。[结论]1.EGFR/AuNR光热治疗可以在杀伤头颈鳞癌细胞的同时避免对正常细胞的损伤。2.瘤体注射AuNRs的光热治疗对Hep-2、CNE-2疗效显著,对Hep-2移植瘤的抑制率可100%,尾静脉注射EGFR/AuNRs疗效不确切。3.CNE-2荷瘤裸鼠PPTT最优单次NIR激光照射时长优化为6分钟;最优照射功率为:3 W/cm2(高坏死模式)2.5 W/cm2(高凋亡模式);最优瘤体注射剂量:280ug/kg。4.Hep-2荷瘤裸鼠PPTT最优单次NIR激光照射时长优化为6分钟;最优照射功率为:3 W/cm2;最优瘤体注射剂量:280ug/kg。