PSCA介导左旋棉酚纳米粒子联合放射治疗诱导前列腺癌细胞凋亡与自噬的体内外生物学研究

Prostate stem cell antigen (PSCA) as an important specific target is becoming the urgent for treatment of prostate cancer combined with radiotherapy and chemotherapy. Gossypol, as an effective small molecule inhibitors targetting to Bcl-2 protein, can not only induce apoptosis and autophagy in prostate cancer cells but also enhance the radiosensitization. However, there are not many report with regard to the relationship between radiation-induced apoptosis and autophagy as well as the radiotherapy effect combined with autophagy inhibitor. In addition, the single administration of gossypol also greatly limit its further clinical application. In view of these, we propose to prepare a novel multifunctional gossypol nanoparticles and study the dose-effect relationship and its potential molecular mechanism combined with radiotherapy in prostate cancer cells between the autophagy and apoptosis by using the method of morphological and molecular biology, Meanwhile, the therapeutic effect evaluation joint with autophagy inhibitor is conducted by optical molecular imaging technology.This project will not only provide a new method for the treatment of prostate cancer as well as provided important experimental data for small molecule Bcl-2 inhibitor combined with radiotherapy.

前列腺干细胞抗原（PSCA）作为重要的特异性靶分子正成为单抗结合放化疗治疗前列腺癌的迫切需求，左旋棉酚作为Bcl-2最为有效的小分子抑制剂，不仅可以诱导前列腺癌细胞凋亡和自噬，还可增强放化疗敏感性，然而关于其联合放射能否诱导肿瘤细胞发生自噬及抑制自噬联合放射能否增强左旋棉酚在体抑制肿瘤增殖的研究仍是亟待探索的热点问题，此外左旋棉酚给药途径单一极大限制了其临床的进一步应用，鉴于此，本项目拟通过制备一种集靶向、示踪和治疗为一体的左旋棉酚纳米粒子，采用形态学与分子生物学相结合的方法，探讨其联合放射诱导前列腺癌细胞发生自噬与凋亡的量效关系及其潜在分子机制，同时联合自噬抑制剂，对其放射治疗前列腺癌的疗效进行在体、连续、无创的实时监测。本项目的顺利开展，不仅为前列腺癌的临床综合治疗提供新方法，开辟新途径，同时又为Bcl-2小分子抑制剂类型的抗肿瘤药物联合放射治疗前列腺癌提供重要实验数据和理论参考。

肿瘤严重威胁人类健康。联合治疗是当前肿瘤治疗研究的热点，利用不同治疗剂之间的协同作用是其中重要部分，在临床肿瘤治疗中极具潜力。然而，各种治疗剂不同的理化性质会导致巨大的代谢差异，导致协同治疗作用不能有效发挥。纳米载体为肿瘤联合治疗带来了新的契机，然而，在实际应用中，一种纳米载体往往只应用于一种治疗组合，通用性不强，极大阻碍其进一步临床推广。因此，构建一种可用于多种联合治疗组合的通用化纳米载药平台对于进一步推进临床肿瘤联合治疗具有重要意义。针对此问题，本项目设计合成了可负载多种治疗剂的通用化多功能纳米载药复合体，以生物可降解的介孔二氧化硅纳米粒子为有效载体，分别形成联合化疗纳米载药复合体、光热化疗联合纳米载药复合体、光动力化疗联合纳米载药复合体，TEM显示所制备的三种纳米载药复合体的粒径约70~80 nm，zeta电位约为-17~-15 mV，对治疗剂的包封率至少可达到85%。在不同温度和不同溶剂中粒径未发生较大变化，说明纳米载药复合体稳定性良好，具有良好的缓释和控释效果。体外光热作用研究结果显示，在808nm激光照射下，3min内不同溶剂中的纳米粒子均可达到近60°C，表明纳米复合体具有良好的光热效果，可以用于在体光热治疗。体内毒性结果显示，给药后纳米载药复合体组的小鼠显示较高的存活率，溶血实验和组织分析结果也显示纳米载药复合体具有较低的毒性，这说明纳米载药复合体具有良好的在体生物安全性，可以用于在体抗肿瘤研究。体内抗肿瘤实验结果显示注射纳米载药复合体并进行相应的治疗后，肿瘤得到了明显抑制，而未加治疗的小鼠肿瘤则不断增长。其中，联合化疗纳米载药复合体显示出比单药更好的治疗效果，化疗-光热治疗纳米载药复合体和化疗-光动力治疗纳米载药复合体在激光照射下具有更好的治疗效果，肿瘤逐渐变小，甚至消融。以上结果也进一步表明，基于介孔硅的通用化多功能纳米载药平台是一种高效的抗肿瘤药物递送体系，将为临床肿瘤的联合治疗提供实验参考。