新型pH敏感靶向纳米载药体系与逆转恶性淋巴瘤多药耐药的机制研究

Most malignant lymphomas are initially responsive to chemotherapy. However, the efficacy of chemotherapy is often limited by selection of drug-resistant cells expressing the multidrug resistance (MDR) phenotype and relapse is common. Most malignant lymphoma cells which are of B-lymphocyte origin express CD22 antigen. In contrast to CD20, CD22 undergoes constitutive endocytosis and is well suited for efficient delivery of the toxin into the cell. To overcome MDR and decrease toxicity, we will develop an elegant alternative approach to deliver selectively chemotherapeutic drugs to malignant lymphoma cells by employing doxorubicin-loaded magnetic iron oxide nanoparticles modified by a ligand for the B cell-specific cell-surface protein CD22 also known as anti-CD22 Fab' fragments. Doxorubicin (DOX), an anthracycline antibiotic commonly used in cancer chemotherapy, will be covalently bound to iron oxide nanoparticle via a pH sensitive hydrazone linkage. The preparation of the novel doxorubicin-loaded CD22 targeting and pH sensitive nanoparticles will be optimized. Nanoparticles uptake, retention, and dose-dependent cytotoxicity will be compared in wild-type and DOX-resistant human Non-Hodgkin's lymphoma (NHL) Raji cells. The anti-tumor efficacy will be examined in a Raji/DOX lymphoma mice model.The MDR efficiency will be actually instrumental valuable for clinic application in the future.

恶性淋巴瘤易复发并对化疗药物产生多药耐药（MDR）。绝大多数起源于B淋巴细胞系的恶性淋巴瘤细胞表面表达CD22抗原，与CD20不同，CD22 抗原与抗体结合后能迅速内化，使 CD22 抗体偶联毒素成为治疗 B淋巴细胞系肿瘤很有前景的方法。本课题选择最常用于淋巴瘤治疗的化疗药物阿霉素（DOX）为药物模型，拟制备偶联抗CD22单克隆抗体Fab'片段、pH敏感的磁性纳米氧化铁（MNPs）载药体系，探讨其逆转肿瘤MDR的作用及潜在的机制。通过对MNPs进行表面修饰，优化与DOX、CD22(Fab')的反应条件，制备新型pH敏感靶向纳米载药体系CD22(Fab')-DOX-MNPs，比较该体系对非霍奇金淋巴瘤（NHL）敏感株Raji细胞和耐药株Raji/DOX细胞的细胞毒作用，以及在耐药荷瘤裸鼠的体内抗肿瘤作用，评估其逆转MDR效果，为临床应用提供实验研究基础。

背景：恶性淋巴瘤易复发并对化疗药物产生多药耐药（MDR）。绝大多数起源于B淋巴细胞系的恶性淋巴瘤细胞表面表达CD22抗原，与CD20不同，CD22 抗原与抗体结合后能迅速内化，使 CD22 抗体偶联毒素成为治疗 B淋巴细胞系肿瘤很有前景的方法。研究内容：本课题构建了一种新型偶联抗CD22单克隆抗体（Anti-CD22）、阿霉素(DOX)、pH敏感的磁性纳米氧化铁（MNPs）载药体系，探讨其抗肿瘤作用及潜在的机制。通过对MNPs进行表面修饰，优化与DOX、Anti-CD22的反应条件，制备新型pH敏感靶向纳米载药体系Anti-CD22-MNPs-DOX，比较该体系对非霍奇金淋巴瘤（NHL）敏感株Raji细胞和耐药株Raji/DOX细胞的细胞毒作用，以及在耐药荷瘤动物的体内抗肿瘤作用，评估其逆转MDR效果。结果：本实验合成的纳米载药体系在电镜下呈现类球形结构，有较好的水中分散性和稳定性，在偏酸环境下药物释放明显增多。体外CCK8试验表明，Anti-CD22-MNPs-DOX能显著抑制Raji和Raji/DOX细胞增殖率，且有较强的诱导细胞凋亡作用，流式细胞技术检测到Anti-CD22-MNPs-DOX能提高细胞内的DOX药物浓度，激光共聚焦显微镜可以观察到细胞内红色药物DOX的分布及典型核凋亡。Anti-CD22-MNPs-DOX通过抑制P糖蛋白的表达而逆转MDR作用。取不同时间点观察肿瘤体积大小，Anti-CD22-MNPs-DOX较对照组有显著抑瘤作用，通过高效液相色谱法分析，Anti-CD22-MNPs-DOX组中DOX药物浓度最高，通过免疫组织化学法观察到Anti-CD22-MNPs-DOX组的P糖蛋白表达被显著抑制。结论：本实验合成的共载阿霉素和抗CD22单克隆抗体的四氧化三铁磁性纳米颗粒Anti-CD22-MNPs-DOX，分子粒径小，具有很好的水溶性和较高的载药率，通过提高药物分布靶向性、增加靶向部位给药浓度，抑制P糖蛋白表达，增强抗肿瘤效应，为临床试验提供体内外实验基础和理论依据。