基于寡肽转运蛋白PEPT1为载体的阿霉素靶向抗肝癌的减毒增效作用研究

Human hepatocellular carcinoma has the serious harm to the health of people in our country . Doxorubicin shows the great limitation of use in the clinical hepatocellular carcinoma therapy due to its cardiac and bone marrow toxicity. To exploring the drug target and taking use of the technique of tumor target therapy will improve the therapeutic efficacy and induce the toxicity of doxorubicin. Basing on the results of our previous work which are: Human hepatocellular carcinoma Bel-7402 cell line has the gene and protein expression of proton independent oligopeptide transporter 1（PEPT1 ）, but no PEPT1 expression in normal liver cells. PEPT1 can targeted transport a tripeptide drug to hepatocellular carcinoma Bel-7402 cells. Therefore we speculate that PEPT1 is a potent drug target in hepatocellular carcinoma. Our group will use the immunohistochemistry, quantitative PCR, WESTERN BLOT to evaluate the protein and gene expression of PEPT1 . After synthesizing the bioconjugate of doxorubicin and a tripeptide(glyclglyclglycin) , the transport activity of PEPT1 on transfering the bioconjugate of doxorubicin and tripeptide will be evaluated in vitro. The improvement of the therapeutic efficacy and the reduction of the toxicity of doxorubicin will be observed in the transplanted hepatocellular carcinoma nude mice model . This study will elucidate the possibility of the tansport ability of PEPT1 in hepatocellular carcinoma target therapy of doxorubicin and will give a new strategy for the other antitumor drug's target therapy .

肝癌是我国高发的恶性肿瘤，危害严重。阿霉素是临床应用较多的肝癌治疗药物但因其有心脏毒性和骨髓抑制等严重的毒副作用在治疗中受到很大限制。寻找肿瘤特异药物作用靶点利用肿瘤靶向治疗技术有望实现抗肿瘤药物的减毒增效作用。本课题组前期研究证明寡肽转运蛋白PEPT1 在肝癌Bel-7402细胞高表达而在正常肝细胞不表达，并可以靶向转运小肽类抗肿瘤药物。因此我们推测PEPT1是一个潜在的抗肝癌药物作用靶点。本课题组拟在前期研究基础上应用免疫组化、定量PCR、WESTERN BLOT 法进一步明确PEPT1在肝癌组织和细胞的表达。应用化学法合成阿霉素小肽偶联物，在细胞水平检测PEPT1靶向转运阿霉素的能力并以肝癌裸鼠移植瘤为模型检测阿霉素小肽偶联物抗肝癌的减毒增效作用。通过本研究期望阐明将PEPT1应用到肝癌的药物靶向治疗中的可行性，提高阿霉素治疗肝癌疗效并为肿瘤的临床靶向治疗提供一个新的治疗策略。

原发性肝癌是我国高发的恶性肿瘤危害严重。阿霉素是治疗肝癌的常用药物，但因其有严重的心脏毒性和骨髓抑制等副作用而临床使用受限。进行肿瘤靶向治疗有望减轻药物的毒副作用提高药效。本研究以寡肽转运蛋白1（PEPT1）为研究对象探讨其作为抗肝癌药物作用靶点的可行性。研究内容包括：（1）研究PEPT1在人肝癌细胞系及人肝癌组织中的表达及其转运活性。（2）以PEPT1的底物三甘肽为候选物进行阿霉素小肽偶联物的合成。(3)在体外验证PEPT1转运阿霉素小肽偶联物的效能。(4)体内实验验证以PEPT1为载体的阿霉素靶向抗肝癌的减毒增效作用，验证阿霉素小肽偶联物治疗肝癌的安全性和有效性。研究结果表明PEPT1蛋白和mRNA 在人肝癌细胞系（SMMC7721、Bel-7402、SK-HEP-1、Hep3B、HepG2）均有特异性表达；PEPT1在人肝癌组织中也有特异表达，并且表达的水平与肝癌的病理分级、肝癌所处的TNM分期及其是否存在淋巴结转移有相关性。肝癌细胞表达的PEPT1具有转运小肽的活性。PEPT1的底物三甘肽可以成功地与阿霉素进行偶联，并且能够被PEPT1特异性识别并靶向转运至肝癌细胞，同时药物浓度稳定，具有发挥抗肝癌作用的条件。以人肝癌细胞系HepG2和Bel-7402分别建立荷瘤裸小鼠肝癌模型进行阿霉素小肽偶联物的体内实验结果表明：与阿霉素组比较，阿霉素小肽偶联物组裸鼠一般情况良好，体重下降不明显，且在治疗初期体重有增长趋势，生存期较阿霉素组延长24.28%(8.5 d)；阿霉素小肽偶联物组肿瘤体积增长减慢，肿瘤重量减低，肿瘤抑瘤率为42.13%。给药后阿霉素小肽偶联物主要分布在皮下肿瘤组织及肝脏转移瘤组织中，而心脏组织分布较少；通过心脏生化指标、心肌组织病理学及外周血常规、骨髓涂片检测进一步证实阿霉素小肽偶联物无明显心脏毒性及骨髓毒性。增加阿霉素小肽偶联物给药剂量能够提高其抗癌疗效，同时并不增加骨髓及心脏毒性。本研究阐明了PEPT1靶向地将阿霉素转运至肝癌细胞发挥抗肿瘤作用，从而减轻临床阿霉素抗肝癌的毒副作用提高疗效的可能性。同时也为其他化疗物的临床靶向治疗提供一个新的治疗策略。