超声辐照下携载AR dsRNA的纳米级微泡抑制AIPC生长的实验研究

针对雄激素受体(AR)基因的特异性双链RNA（dsRNA）转染雄激素非依赖性前列腺癌(AIPC)细胞，能使AR基因沉默，抑制AIPC细胞生长，但目前缺乏一种安全、高效、可控的体内递送系统使其通过静脉注射的方法在肿瘤局部充分发挥作用。有研究显示携载基因的纳米级微泡能穿过肿瘤血管壁进入肿瘤组织内，在肿瘤基因治疗方面具有良好的应用前景。基于此，本项目拟构建携载高特异性和高包载率的AR dsRNA纳米级微泡，在体外AIPC细胞上研究超声辐照下纳米级微泡释放AR dsRNA、转染AIPC细胞、下调AR表达和抑制AIPC细胞生长的效能；在裸鼠移植瘤模型上研究携载AR dsRNA纳米级微泡经静脉注射后穿过肿瘤血管进入肿瘤组织间隙的能力以及超声辐照下AR dsRNA的转染效率、AR表达的改变情况和对移植瘤生长的抑制作用，为超声联合纳米级微泡作为基因体内递送系统提供研究基础。

前列腺癌是男性常见的恶性肿瘤之一，雄激素阻断是治疗前列腺癌的常用方法，大约80%的前列腺癌在接受去雄激素治疗后18个月会进展为雄激素非依赖性前列腺癌（androgen-independent prostate cancer，AIPC）。目前临床对于AIPC尚缺乏有效地治疗手段。研究表明，针对雄激素受体(AR)基因的特异性双链RNA（dsRNA）转染雄激素非依赖性前列腺癌(AIPC)细胞，能使AR基因沉默，抑制AIPC细胞生长，但目前缺乏一种安全、高效、可控的体内递送系统使其通过静脉注射的方法在肿瘤局部充分发挥作用。基于此，我们首先针对AIPC细胞筛选了高特异性的AR dsRNA；利用机械振荡与低速离心法制备了纳米级微泡，构建和制备了携载AR dsRNA的纳米级微泡，并分析和研究其物理特性和体内显影特征；并在此基础上进行了超声辐照下携载AR dsRNA的纳米级微泡抑制AIPC细胞和AIPC移植瘤生长的体内外实验研究；同时针对目前纳米级微泡能穿过肿瘤新生血管进入肿瘤组织间隙过程不清楚的问题，设计和进行了纳米级超声微泡在胃癌移植瘤中穿透性的实验研究；最后为了构建靶向于前列腺癌的基因传输载体，进行了携载PSMA单克隆抗体纳米级微泡的制备及体内外寻靶的实验研究。研究结果显示，本研究所制备的携载AR dsRNA的纳米级微泡具有粒径小、稳定性好的优点，其在超声辐照下在体内、外实验中均能有效释放AR dsRNA、转染AIPC细胞、下调AR表达和抑制AIPC生长。在研究过程中，我们发现纳米级微泡在移植瘤上的显影持续时间、峰值强度方面均优于微米级微泡，并获得了纳米级微泡能够穿过肿瘤血管进入组织间隙的光镜和电镜的病理形态学证据，进一步证实了我们所制备的纳米级微泡能够穿透肿瘤新生血管进入肿瘤组织，在超声辐照下近距离释放AR dsRNA发挥抑制AIPC移植瘤生长的作用。最后，我们成功制备了靶向于前列腺癌的携载前列腺特异性膜抗原（PSMA）单克隆抗体的纳米级微泡，该微泡可以靶向结合前列腺癌细胞，并具有良好的体内增强显影效果，能显著增强造影的峰值强度以及延长增强显影持续时间，从而有利于前列腺癌的靶向诊断和治疗。总之，本课题不仅为超声联合纳米级微泡作基因体内递送系统治疗AIPC提供了研究基础，为临床靶向治疗AIPC提供了一条新的思路，也为纳米级微泡作为其他肿瘤的基因靶向治疗载体提供了实验研究基础。