肿瘤相关巨噬细胞靶向胶束清除瘤内基质及抗三阴性乳腺癌研究

Triple-negative breast cancer(TC) is characterized by aggressive invasion and metastasis. Tumor stroma(such as tumor associated macrophages and hyaluronan, TAM & HA) stimulate metastasis and elevates interstitial fluid pressure(IFP) to set up barriers for drug penetration, leading to drug resistance. Thus, it’s really necessary to bring stroma priming strategy into oncotherapy. TC is sensitive to cisplatin. The prodrug decreases toxicity of cisplatin. 4-Methylumbelliferone(Mb) reduces metastasis by inhibiting synthesis of HA. Then, TAM targeted micelles constituted by hypoxia responsive polymers are prepared to incorperate cisplatin prodrug and Mb. The micelles target and accumulate in tumor tissues by M2pep modified on them. Hypoxia microenvironment triggers drug releasing to prime stroma and kill TC cells. That therapy could lower IFP and produce channels for drug permeability to kill tumor cell as much as possible. Our primary work, preparation of the micelles and drug delivery systems suppressing metastasis, boost this research. In future, we will focus on anti-TC efficacy of the micelles and their molecular mechanisms.

三阴性乳腺癌（TC）侵袭性强、易转移，缺乏靶向治疗药物。瘤内有大量基质，如肿瘤相关巨噬细胞（TAM）和透明质酸（HA）。它们促进转移；构成致密结构、升高瘤内静水压，阻断药物扩散；使远离血管区域药物浓度过低，导致耐药。因此要设计同时杀伤癌细胞和基质的策略。研究显示TC对顺铂敏感；顺铂前药降低其毒性；7-羟基-4-甲基香豆素（Mb）抑制HA合成，阻碍TC转移。本课题将M2pep短肽键合在低氧敏感胶束表面，胶束内含顺铂前药和Mb，构成TAM靶向胶束。胶束借助M2pep与TAM的特异亲和性靶向TC瘤体。瘤内低氧微环境触发药物释放，杀伤癌细胞、清除TAM和HA。清除基质将降低静水压，提供扩散通道，使药物在瘤内均匀分布，最大限度杀伤癌细胞、抑制转移。预实验完成靶向胶束制备、验证其低氧敏感性。前期对药物递送抑制乳腺癌转移的研究为本课题奠定基础。未来将重点研究靶向胶束的抗三阴性乳腺癌药效作用及其分子机制。

本项目较好的完成了研究目标，首先合成新型低氧敏感型高分子嵌段共聚物mPEG-b-PLA和肿瘤相关巨噬细胞靶向性材料M2pep-PEG-PLA，并对他们进行了详细表征，研究结果显示安全性好，无细胞毒性。其次，应用这两种材料构建一种同时运载两种药物（顺铂和7-羟基-4-甲基香豆素）的靶向胶束（M2-PM），通过靶向清除肿瘤相关巨噬细胞、抑制透明质酸合成和直接杀死癌细胞的手段，实现抑制三阴性乳腺癌生长和转移的目的。研究结果显示，胶束粒径35nm，载药量大于8%，包封率大于85%。释药行为研究发现顺铂和7-羟基-4-甲基香豆素都呈现缓慢释放的特点，但前期顺铂释放较快，而7-羟基-4-甲基香豆素释放更缓慢。体内安全性研究显示，小鼠单次静脉注射高分子材料mPEG-h-PLA和M2pep-PEG-PLA后连续观察21天，动物体重持续增长，大体解剖主要脏器无肉眼可见病变。两种材料的最大耐受剂量均大于3000 mg/kg，无明显毒性。小鼠单次静脉注射靶向胶束未出现溶血和过敏反应。给药后连续观察7天，未见体重明显变化，证明靶向胶束的安全性。小鼠单次静脉注射靶向胶束最大耐受剂量可能大于2500mg/kg。体内药效学研究结果显示负载两种药物的靶向胶束（M2-PM）具有显著的抑制肿瘤生长，抑制肺部转移和延长生命期的作用。作用机制研究显示M2-PM表面修饰的M2型肿瘤相关巨噬细胞靶向性短肽发挥了定向引导作用。M2-PM通过靶向性清除M2型肿瘤相关巨噬细胞，并抑制透明质酸的形成，下调VEGF和MMP9的表达，进而抑制4T1乳腺癌转移的侵袭和转移。第三，研究成果在国际生物医学刊物上发表SCI收录论文2余篇。第四，培养博士生2名，硕士生3名。项目的研究工作实现了申请书中设计的学术价值，下一步将逐步推进项目的成果转化工作，实现其社会价值和经济价值。