抑制细胞谷胱甘肽表达靶向金纳米粒子载药体系抗肿瘤活性及机制研究

金纳米粒子（GNPs）能够被多种基团修饰从而获得对肿瘤细胞的靶向性， GNPs可以通过携带抗肿瘤药物以及光热效应等达到抗肿瘤目的。我们构建的新型载药体系为西妥昔单抗－金纳米粒子－BSO（或siRNA），GNPs可作为药物载体，靶向运输BSO（丁硫氨酸-亚砜亚胺）和siRNA 进入肿瘤细胞，抑制肿瘤细胞谷胱甘肽（GSH）表达，在GSH表达降低时，GNPs具有抗肿瘤活性，可以诱导细胞凋亡；GNPs在受到红外线照射时，一方面可以释放BSO和siRNA，另一方面产生热效应，杀死肿瘤细胞；西妥昔单抗可作为GNPs的靶向引导物，而西妥昔单抗本身具有诱导肿瘤细胞凋亡的作用；新型载药体系引起GSH表达降低后，具有放疗和化疗增敏作用；使该载药体系具有多重抗肿瘤功能

纳米技术为疾病的诊断和治疗提供重要的平台，一些纳米材料被应用于药物运输、生物成像和肿瘤治疗等，因此研究纳米材料对细胞功能的影响显得重要而必需。金纳米粒子（gold nanoparticles, GNPs）具有结构稳定、可操作合成粒径、表面容易修饰等优势，众多研究者致力于开发金纳米粒子在抗肿瘤中的应用，前期研究中我们发现，采用丁硫氨酸－亚砜亚胺（L-Buthionine-sulfoxiamine，BSO）抑制肿瘤细胞中谷胱甘肽表达后，GNPs可对肿瘤细胞产生明显的毒性，而正常肿瘤细胞可以对抗GNPs的毒性，实验结果提示，还原型谷胱甘肽（GSH）是细胞对抗GNPs毒性的关键物质，进一步研究中，我们研究了GNPs诱导细胞死亡的机制，及其信号通路了做了系统研究，BSO抑制GSH表达时，GNPs可以同时诱导肺癌细胞凋亡和坏死，作用机制包括破坏细胞骨架、诱导组蛋白H2AX磷酸化、诱导线粒体膜电位下降、诱导细胞内质网应激激活caspase-3、凋亡诱导因子（AIF）和核酸内切酶G（EndoG）进入细胞核等。为进一步验证GSH在GNPs诱导肿瘤细胞死亡中的作用，我们采用RNA干扰的方法抑制谷氨酰半胱氨酸合成酶催化亚基（GCLC）表达，造成的低表达GSH的肿瘤细胞模型，而后GNPs可产生明显的细胞毒性。接着我们将BSO（丁硫氨酸－亚砜亚胺）与多孔中空金纳米粒子共孵育，理论上金纳米粒子比表面积较大，可通过物理吸附将BSO装载至金纳米粒子表面，从而形成BSO金纳米粒子复合物（BSO@HAuNS），实验结果显示BSO@HAuNS对肺癌细胞具有明显的抑制作用。