载盐霉素的EGFR和CD133双靶向纳米载体抗骨肉瘤作用和机制研究

CD133+ osteosarcoma stem cells (OCSC) are important reasons for the recurrence and metastasis of osteosarcoma. In the early stage, we found that salinomycin have significant antitumor effect against OCSC, and constructed PLGA-PEG nanoparticles conjugated CD133 aptamers, which can increase the targeting efficacy of salinomycin to OCSC. Since the antitumor effects could be maximized by killing the tumor stem cells and tumor cells at the same time, we construct a dual targeting CD133+ and EGFR PLGA-PEG nanoparticles (CESN), to target CD133+ OCSC and CD133- osteosarcoma cells. EGFR was demonstrated to be a potential target for targeting osteosarcoma. CESN is expected to target CD133+ OCSC and CD133- osteosarcoma cells at the same time. The mechanism is that the CD133 aptamers could be adopted target CESN to target CD133+ OCSC, and EGFR aptamers could be adopted to target CDSN to target CESN CD133- cells (due to its overexpression of EGFR). The study is the first time to construct the nanoparticles of double targeted delivery to target both OCSC and osteosarcoma cells, and provide a new way for the treatment of osteosarcoma.

CD133+骨肉瘤干细胞(OCSC)是骨肉瘤复发转移重要原因。我们前期发现盐霉素对OCSC有明显杀伤作用，并构建载盐霉素连接CD133核酸适体的聚乳酸乙醇胺（PLGA-PEG）纳米载体，研究发现其可增加盐霉素对OCSC靶向性。为了同时杀伤肿瘤干细胞和肿瘤细胞的抗肿瘤效果最佳，我们拟构建载盐霉素连接CD133核酸适体和表皮生长因子受体（EGFR）核酸适体的双靶向PLGA-PEG纳米载体（CESN），以期同时靶向CD133+OCSC和CD133-骨肉瘤细胞。EGFR被证实在骨肉瘤中过表达，是骨肉瘤潜在靶标。CESN预期将同时靶向杀伤CD133+OCSC和CD133-骨肉瘤细胞，机制在于CD133核酸适体使CESN靶向CD133+OCSC，EGFR核酸适体使CESN靶向CD133-骨肉瘤细胞（由于其表达EGFR）。该研究首次构建同时靶向骨肉瘤干细胞和细胞的双靶向纳米载体，为骨肉瘤治疗提供新思路。

前期发现盐霉素对骨肉瘤细胞特别是骨肉瘤干细胞有明显杀伤作用，我们进一步构建载盐霉素连接CD133核酸适体的聚乳酸-聚乙醇胺-聚乙二醇（PLGA-PEG）纳米载体，研究发现其可增加盐霉素对骨肉瘤干细胞靶向性。为了进一步增强肿瘤治疗效果，我们选择被证实在骨肉瘤中过表达EGFR，作为骨肉瘤潜在靶标。拟构建载盐霉素连接CD133核酸适体和表皮生长因子受体（EGFR）核酸适体的双靶向PLGA-PEG纳米载体（CESN），以期同时靶向CD133+骨肉瘤干细胞和CD133-骨肉瘤细胞，肿瘤干细胞和普通肿瘤细胞，以达到最佳肿瘤治疗效果。本项目研究首次构建同时靶向骨肉瘤干细胞和骨肉瘤细胞的双靶向纳米载体，证实CD133核酸适体使得CESN可靶向CD133+骨肉瘤干细胞，EGFR核酸适体使得CESN可靶向CD133-骨肉瘤细胞，和单靶向纳米载体比较，双靶向骨肉瘤细胞的杀伤能力更强，为骨肉瘤治疗提供新思路。这种载体的纳米粒径100nm左右，20天累计释放90%以上，对骨肉瘤干细胞具有明显的体外靶向摄取与增值抑制能力。采用异位骨肉瘤小鼠模型为研究对象，在其体内显示出良好的骨肉瘤靶向性与生长抑制作用，有效提高药物及对比剂的肿瘤部位聚集，本项目还进一步探讨CESN抗肿瘤干细胞的抑瘤机理，促进了靶向制剂的创新应用前景。