肿瘤靶向性E1A超顺磁纳米载体对宫颈癌的放疗增敏作用及其分子机制的实验研究

宫颈癌严重威胁妇女健康且放疗抵抗患者日益增多，提高其放疗敏感性是基础研究和临床应用的迫切需要。我们前期证实抑癌基因E1A能显著提高HeLa细胞的放疗效果，但基因递送载体及其对原发肿瘤和转移灶的靶向性是亟待解决的技术关键。本项目拟制备表面改性并活化后偶联GFP标记E1A的超磁顺羧甲基葡聚糖Fe3O4纳米载体CMD-MNPs-E1A，转染不同病理分型宫颈癌细胞，检测放疗对细胞体外增殖、迁移和侵袭能力的抑制。对裸鼠宫颈癌移植瘤，以外加高梯度磁场使经尾静脉给予的E1A纳米载体在肿瘤组织靶向聚集，检测放疗对移植瘤体积的影响。从而明确CMD-MNPs-E1A的肿瘤靶向性放疗增敏作用。并以蛋白质组高通量筛选、Real-time RT-PCR和Western杂交验证等方法，揭示E1A实现宫颈癌放射增敏的调控基因（群）及其信号传导的分子机理。从而为显著提高宫颈癌放射治疗效果，提供新的技术手段及其理论基础。

放射治疗是针对宫颈鳞癌的最为重要治疗手段之一，提高宫颈癌对放射治疗的敏感性具有重要的临床意义与应用前景。人类5型腺病毒早期区1A基因(adenovirus type 5 early region 1A，E1A）能通过合适的基因递送载体，调控细胞周期，诱导肿瘤细胞凋亡，提高恶性肿瘤的放疗敏感性。超顺磁性氧化铁(superparamagnetic iron oxide, SPIO)纳米粒载体对细胞无毒性、无抗原性、生物相容性好、转染率高、可控缓释，但做为外源性基因递送载体基因治疗宫颈癌还有待进一步研究。.本研究采用超声预处理技术，制备对Fe3O4磁性纳米晶体进行表面改性的羧甲基葡聚糖纳米粒子CMD-MNPs，与抑癌基因E1A表达质粒载体偶联，得到以绿色荧光（GFP）标记的超顺磁性CMD-MNPs-E1A纳米颗粒。明确该纳米载体的物理学特性后，在SiHa、HeLa和MS751等不同宫颈鳞癌细胞、NOD/SCID裸鼠宫颈癌移植瘤模型中，分别以普鲁士蓝染色、RT-PCR、Western杂交、自动细胞计数、软琼脂集落形成、细胞划痕愈合、Transwell小室共培养、流式细胞术、小动物活体荧光成像等技术，发现球形CMD-MNPs-E1A纳米颗粒分散均匀，在水溶液中的稳定性高，对宫颈癌细胞转染率高。而且CMD-MNPs-E1A纳米颗粒可诱导宫颈癌细胞的G1期阻滞与凋亡，抑制细胞增殖和浸润侵袭能力，具有显著的放射增敏作用。. 针对E1A促进宫颈癌细胞放疗增敏的分子生物学机制，我们采用PCR Array的高通量筛选、Real-time RT-PCR和Western杂交验证的方法，证实E1A在不同宫颈癌细胞中，可通过p53依赖性通路或非p53依赖性通路，调控下游的Her2/neu、Bcl-2、Bax、Survivin、XIAP、Capases 9等下游靶基因（群），诱导肿瘤细胞的G1期阻滞与凋亡，实现其促进宫颈癌细胞放射增敏的生物学功能。. 研究结果证实了CMD-MNPs-E1A载体基因基因递送的细胞转染活性与肿瘤靶向性，明确了E1A基因对宫颈癌细胞的放疗增敏作用及其分子机制，为人类宫颈癌的E1A基因治疗并提高放疗的临床疗效提供了有益线索与理论依据。