RNA干扰EGFR抑制肺癌微波消融后残留的作用及机制研究

Microwave ablation plays a role in the local treatment of lung cancer more and more importantly, due to its fast heat production, high intra-tumor temperature, large tumor ablation range and less effect on the carbonization and blood perfusion, however, it is still facing a difficult clinical problem with the high residual rate and tumor recurrence rate after the ablation. Epidermal growth factor receptor (EGFR) is highly expressed in about 70% of lung cancers. EGFR-targeting siRNA induces gene silencing by using RNAi technology, which can reduce or eliminate EGFR expression in cancer cells and block the key cancer signal transduction, thereby resulting the death of cancer cells. In our previous study, lung cancer cells (HCC827) showed obvious inhibition of cell proliferation and cell cycle arrest after being transfected with EGFR-targeting siRNA, which already have been verified in the vitro experiment. In this study, we will take the lung cancer xenograft model in nude mice, using microwave ablation combined with intra-tumor injection of EGFR-targeting siRNA to study the effectiveness of the combination therapy, which also means to study the reduction of residual after microwave ablation by EGFR-targeting siRNA, and further explore the mechanism of the interaction between thermal ablation and gene therapy for lung cancer.

微波消融因其产热快、瘤内温度高、消融范围大，受碳化及血流灌注影响小的特点，在肺癌的局部治疗中发挥着越来越重要的作用，但消融术后残留率和复发率高仍是临床面临的棘手问题。表皮因子生长受体（EGFR）在约70%的肺癌中高表达，EGFR靶向性siRNA利用RNAi技术诱导基因沉默，通过降低乃至消除EGFR本身在癌细胞内的表达而抑制关键癌性信号的传导，从而导致肿瘤细胞死亡。在我们的前期研究中，肺癌HCC827细胞在干扰EGFR表达的siRNA转染后表现出明显的细胞增殖的抑制、细胞周期的阻滞，RNA干扰EGFR对肺癌细胞的抑制作用在体外实验已得到验证。本课题拟采用裸鼠肺癌移植瘤模型，运用微波消融联合瘤内注射EGFR靶向性siRNA，研究二者联合治疗肺癌的有效性即RNA干扰EGFR基因抑制肺癌微波消融后残留的作用，并进一步探索热消融联合基因治疗肺癌的相互作用机制。

微波消融在肺癌的局部治疗中发挥着越来越重要的作用，但消融术后残留率和复发率高是临床面临的棘手问题。为解决肺癌局部消融治疗后的高残留及高复发率，本课题运用微波消融联合瘤内注射EGFR靶向性siRNA，研究RNA干扰EGFR基因抑制肺癌微波消融后残留的作用，并进一步探索热消融联合基因治疗肺癌的相互作用机制。. 本研究成功制备PEI-EGFR-siRNA纳米复合物，使用高表达EGFR的肺癌细胞系HCC827完成各项功能实验，得出以下结果：①EGFR-siRNA组比NC-siRNA组具有更强的抑制细胞增殖的作用（p=0.004）；②HCC827细胞在转染EGFR-siRNA后出现明显的早期凋亡和晚期凋亡；③HCC827细胞在转染EGFR-siRNA后具有抑制细胞侵袭和迁移的能力（p＜0.001）；④EGFR靶向性siRNA能显著诱导HCC827细胞EGFR蛋白表达量的降低。完成负载siRNA的纳米复合物肺内注射的生物安全性检测排除体内注射毒性影响。本研究成功建立了人肺癌细胞的裸鼠移植瘤模型，按分组治疗干预后第21天，EGFR-siRNA组的肿瘤重量和肿瘤体积均小于NC-siRNA组的肿瘤重量（p=0.037，p=0.037），MWA+EGFR-siRNA组的肿瘤重量和肿瘤体积均小于MWA+NC-siRNA组（p=0.032，p=0.033），说明EGFR-siRNA瘤内注射对肿瘤生长具有明显的抑制作用。进一步检测四组样本EGFR的相对表达发现：EGFR-siRNA组低于NC-siRNA组，MWA+EGFR-siRNA组低于MWA+NC-siRNA组；同时MWA+EGFR-siRNA组低于EGFR-siRNA组，说明瘤内注射EGFR-siRNA对肿瘤EGFR的表达有明显的抑制作用且微波消融后联合瘤内注射EGFR-siRNA对EGFR的抑制效果强于单纯瘤内注射。. 本研究利用mPEG-PEI封装的靶向EGFR的siRNA纳米复合物转染高表达EGFR的人非小细胞肺癌细胞HCC827，可明显抑制HCC827的细胞增殖、侵袭、迁移能力，并促进其凋亡；瘤内注射EGFR-siRNA可以显著降低EGFR的表达，抑制肿瘤的生长；微波消融后联合瘤内注射EGFR-siRNA具有抑制肺癌微波消融后残留的作用。