肺腺癌靶向性SOD的体内研究

在国内，肺癌高居癌症发病率的首位，而肺腺癌发病率占所有肺癌疾病的50%以上。超氧化物歧化酶（简称SOD）由于半衰期短，透膜难，对肿瘤细胞无特异识别能力这三大应用缺陷尚未被用于肿瘤的临床治疗。本课题组基于Fe-SOD序列两端特殊的空间构型设计了单链抗体靶向的铁型超氧化物歧化酶（简称SOD-ScFv)，在体外（分子水平和细胞水平）同时克服了三大应用缺陷。本研究将以Cre-腺病毒感染特异性敲除转基因小鼠K-Ras癌基因上游转录终止子,条件性激活肺组织部位K-Ras癌基因来构建肺腺癌模型，以用于验证SOD-ScFv在体内（成体水平）的靶向抗肺癌潜力。研究将探索SOD-ScFv对正常肺组织的代谢调控作用和对肺腺癌发生、发育的抑制作用，以及相关的p53/p-Akt/p27Kip-1信号通路。本研究是国际上首次利用单链抗体实现大分子药物的体内靶向给药，这为大分子药物的临床靶向给药提供了新途径。

肺癌一直高居国内外肿瘤疾病发病率和致死人口的前两位。对正常细胞和组织的非特异性作用是传统肿瘤治疗中毒副作用产生的原因之一。以前研究中我们对半衰期较长的铁型超氧化物歧化酶（Iron superoxide dismutase, Fe-SOD）进行了靶向改造，重组获得了易穿透肿瘤细胞膜并具有肺腺癌靶向识别能力和杀伤能力的单链抗体融合SOD（single chain variable fragment fused SOD， SOD-ScFv）。基于此体外研究结果，本项目对SOD-ScFv进行了小鼠(以Ras诱导肺腺癌)的体内给药和抗肿瘤效果研究。研究表明，SOD-ScFv的鼻腔吸入和大径粒脂质体SOD的静脉注射均能有效投递SOD-ScFv至肺肿瘤组织，穿透细胞膜并积累于肺肿瘤细胞细胞质组分，最终延缓肺肿瘤的发生和发展。机制上，在SOD给药后的肺肿瘤组织中检测到了显著增高的p27蛋白表达(3-5倍)和更少的分裂期细胞比例（6.1% vs 2.3%）。另一方面，我们还制备了TRAIL融合的靶向SOD，并对天然Fe-SOD进行了小鼠联合给药实验。以上研究内容将对靶向SOD的进一步体内研究和将来的临床应用做出铺垫。