MUC16抗体耦合6-姜烯酚相变纳米粒靶向卵巢上皮性癌TLR4/MyD88通路和紫杉醇耐药的研究

TLR4/MD2 complex-mediated activation of MyD88 is one of the major mechanism for paclitaxel chemoresistance in epithelial ovarian cancer (EOC). It is evidence that target-blocking TLR4/MyD88 pathway can significantly increase paclitaxel ability to stablize microtubules and enhance its cytotoxicity of in MyD88+ EOC cells. Our previous study found that the Chinese herbal extract 6-shogaol may be an effective TLR4/MD2 complex inhibitor that blocks the activation of MyD88. On the other hand, we have prepared a 6-shogaol phase transtion nanoparticles delivery system. MUC16 (CA125) has a high membrane expression in MyD88+ EOC, which can increase nanoparticles targeting and organizational distribution in EOC. Based on these findings, a hypothesis is proposed that Ultrasound triggered 6-shogaol release from MUC16 modified phase transtion nanoparticles for blocking TLR4/MyD88-dependent pathway mediated paclitaxel resistance in MyD88+ EOC. Through cell and animal experiment, we will verify whether the targeted drug-loaded phase transtion nanoparticles can sensitize the response of EOC to paclitaxel, in order to provide a scientific basis for development of a targeted therapy strategy of EOC.

TLR4/MD2复合物介导MyD88活化是卵巢上皮性癌（卵巢癌）紫杉醇耐药的重要分子机制之一。有证据显示，靶向阻断TLR4/MyD88通路能显著增强紫杉醇对MyD88+卵巢癌细胞微管蛋白的稳定性及细胞毒作用。我们前期研究发现，中药提取物6-姜烯酚可能是一种有效的TLR4/MD2复合物抑制剂，可阻断MyD88活化；另一方面，我们已制备出载6-姜烯酚相变纳米粒递药系统。MUC16(CA125)在MyD88+卵巢癌具有较高的膜表达表型，可增加纳米粒靶向性和卵巢癌组织分布。据此，本项目提出了“MUC16抗体耦合载6-姜烯酚相变纳米粒通过超声控释实现对MyD88+卵巢癌细胞靶向递药，从而阻断TLR4/MyD88通路介导的卵巢癌紫杉醇耐药”的假设，拟从分子、细胞水平和动物实验验证该靶向载药相变纳米粒能否改善卵巢癌紫杉醇治疗效应，为发展创新性的卵巢癌靶向治疗提供新思路和科学依据。

本项目针对MyD88+卵巢癌细胞紫杉醇耐药、提高非水溶媒药物6-姜烯酚生物利用度的难题，选择卵巢癌细胞膜MUC16作为靶点，通过均质-乳化法和生物素-亲和素系统制备了一种MUC16抗体修饰的载6-姜烯酚相变型纳米递送系统，并从分子、细胞水平和动物实验验证该靶向载药相变型纳米粒能否改善卵巢癌紫杉醇治疗效应。初步得出如下结论：（1）确证6-姜烯酚拮抗TLR4-MD2二聚体形成，阻断MyD88活化介导的卵巢癌细胞促炎因子（IL-6）的产生和分泌，以及选择性增强紫杉醇对MyD88+卵巢癌细胞生长抑制的作用机制；（2）成功制备MUC16抗体修饰的载6-姜烯酚相变型纳米粒，经评估，该纳米粒粒径分布均匀，形态规则，具有较好的稳定性，以及较高MUC16抗体携载率和6-姜烯酚负载率、包封率，可靶向识别MyD88+卵巢癌细胞，使其成为紫杉醇耐药型卵巢癌的一种潜在的新型靶向纳米递药系统；（3）在体内裸鼠移植瘤动物模型实验中，MUC16抗体修饰的载6-姜烯酚相变型纳米粒通过UTMD实现控释，显著增强紫杉醇对MyD88+卵巢癌裸鼠移植瘤的生长抑制作用，且毒副反应明显小于游离6-姜烯酚。该靶向纳米递药系统所携载的6-姜烯酚是TLR4-MD2/MyD88信号通路有效拮抗剂，抑制促炎因子IL-6的产生及分泌，并将紫杉醇从其受体TLR4竞争性解离，增强紫杉醇与β-微管蛋白相互作用来稳定微管，从而阻断卵巢癌细胞分裂和增殖，使其抗肿瘤作用的敏感性增加。MUC16抗体标修饰的6-姜烯酚相变型纳米粒是一种靶向超声造影剂，同时也是一种更安全、有效的载药系统，可增加药物水溶性、靶向性，提高卵巢癌组织对6-姜烯酚的生物利用度。综上所述，本项目对于逆转紫杉醇耐药的临床治疗方案的选择以及改善卵巢癌患者预后都具有重要的理论和临床意义，在医工结合和转化医学研究方面也是一个创新性尝试。