一种基于考马斯亮蓝的肿瘤选择性细胞毒性的纳米粒子用于白血病治疗的研究

Traditional chemotherapeutic drugs have a great side effect on leukemia patients. And targeted drugs improve the treatment effect on certain types of leukemia, but it does not work for the types of leukemia without corresponding target. Therefore, the development of new drugs with a broad-spectrum anti-cancer capability but a low toxicity to body is crucial to treat leukemia. Our group found that Cy5.5-MSA-G250 nanoparticles, composed of coomassie brilliant blue G250 (G250), mouse serum albumin (MSA) and cyanine dye Cy5.5, exhibit a high efficient, broad-spectrum and cancer cell-selective cytotoxicity. In this project, we intend to use human serum albumin (HSA), instead of MSA, to prepare Cy5.5-HSA-G250 nanoparticles with a better bio-safety, and to study its anticancer effect on various leukemia cells and anticancer mechanism, as well as the therapeutic effect on various acute and chronic leukemia models in vivo and its bio-safety.

传统的化疗药物对白血病患者的副作用极大，而靶向药物虽针对性的提高了部分白血病类型的疗效，但对于一些“无靶可打”的白血病类型却无可奈何。因此发展毒副作用小、广谱的抗肿瘤药物对白血病治疗意义重大。本课题组发现由考马斯亮蓝G250（coomassie brilliant blue G250），鼠血清白蛋白（mouse serum albumin, MSA）以及荧光染料Cy5.5构成的Cy5.5-MSA-G250纳米粒子具有广谱、高效的肿瘤细胞毒性，且对正常细胞毒性较小。基于此，在本项目中我们拟利用人血清白蛋白（human serum albumin, HSA）代替MSA，制备生物安全性更好的Cy5.5-HSA-G250纳米粒子，并研究Cy5.5-HSA-G250纳米粒子对多种白血病细胞的选择性毒性及抗肿瘤机制，以及在体内对多种急慢性白血病模型的治疗效果和生物安全性。

传统的化疗药物对白血病患者的副作用极大，而靶向药物虽针对性的提高了部分白血病类型的疗效，但对于一些“无靶可打”的白血病类型却无可奈何。因此发展毒副作用小、广谱的抗肿瘤药物对白血病治疗意义重大。在前期的工作中，我们构建了一种由本考马斯亮蓝G250(Coomassie brilliant blue G250)，鼠血清白蛋白（Mouse serum albumin, MSA）以及荧光染料Cy5.5构成的 Cy5.5-MSA-G250纳米粒子，这种纳米材料已经证实对多种肿瘤细胞具有较强的细胞毒性，且对正常细胞毒性较小。本项目结合前期的工作基础，利用安全性更好的人血清白蛋白构建了Cy5.5-HSA-G250纳米粒子,相对细胞活力实验结果证实了新合成的Cy5.5-HSA-G250纳米粒子同样具有肿瘤细胞选择性毒性，能显著抑制白血病细胞（CEM/C1，HL-60和L1210）的活力，而不影响正常细胞（BALB/3T3）的活力。为了进一步研究Cy5.5-HSA-G250纳米粒子，我们展开一系列机理研究。结果表明肿瘤细胞和正常细胞对Cy5.5-HSA-G250纳米粒子的摄取量没有明显差异，表明Cy5.5-HSA-G250纳米粒子对白血病细胞与正常细胞的毒性差异与两类细胞对Cy5.5-HSA-G250纳米药物的吞噬量无关。进一步通过细胞周期实验证明Cy5.5-HSA-G250纳米粒子能引起白血病细胞G1期阻滞。通过对P27的mRNA和其蛋白分析，证实Cy5.5-HSA-G250诱导P27的mRNA和肿瘤抑制蛋白P27选择性上调，这可能是Cy5.5-HSA-G250纳米粒子引起白血病细胞G1期阻滞的原因。鉴于Cy5.5-HSA-G250纳米粒子良好的稳定性，出色的血液相容性，且对白血病细胞具有明显的细胞毒性而对正常细胞毒性较小，Cy5.5-HSA-G250有望会成为具有临床应用价值的白血病治疗药物。