TROP2/靶向纳米金笼联合光热治疗对子宫颈癌放疗增敏作用研究

Cervical cancer is one of the most common gyecologic cancers among women worldwide. Radiotherapy plays a major role in the treatment of patients with high risk and advanced cervical cancer，but the outcome is unsatisfactory, due to the cancer cells turned to be radio-resistant. Our preliminary study found that the gold nanoparticles have radiosensitization effect, when conjugated with glucose they could target to the tumor cell surface. Recent studies have reported that aberrant expression of TROP2 in a variety of human epithelial cancers is associated with tumor aggressiveness and poor prognosis. Our recent study found that TROP2 was highly expressed in cervical cancer, and decreased expression was found in normal cervical tissue. In this study, we will synthesis a novel metallic nanomaterial - Au nanocages, and conjugate it with TROP2 monoclonal antibody to form TROP2 targeted nanocages. The aim of our research is to study if the antigen-antibody complex mediated endocytosis could promote Au nanocages enter tumor cells by both active and passive targeting, photo-thermal therapy combined with radiotherapy will improve the effect of radiosensitivity of Au nanocages, and further research the molecular mechanisms of Au nanocages induced enhancement of radiosensitivity.

宫颈癌是最常见的妇科恶性肿瘤之一，放疗是晚期宫颈癌的主要治疗手段，也是具有高危因素早期患者术后主要的辅助治疗手段，然而结果并不理想，主要原因是宫颈癌细胞出现放射抵抗。本课题组前期研究发现，纳米金球具有放疗增敏作用，与葡萄糖耦联后，能靶向性增加肿瘤细胞对纳米金颗粒的摄取。肿瘤相关钙离子信号转导因子2(TROP2)是近年来发现高表达上皮源性癌症细胞表面的糖蛋白，初步研究发现，TROP2在正常宫颈组织中表达量很低，而在宫颈癌中高表达。本研究拟合成新型纳米金材料-纳米金笼，并在其表面修饰TROP2单克隆抗体，形成靶向纳米金颗粒，利用肿瘤细胞表面抗原抗体复合物介导的内吞作用实现纳米金的主动靶向和被动靶向，探讨TROP2靶向性纳米金对宫颈癌的放疗增敏作用，光热治疗联合放疗的协同作用，进一步研究纳米金放疗增敏所致细胞凋亡相关分子机制，为以纳米技术结合特异单抗增强宫颈癌放疗增敏奠定基础。

宫颈癌是最常见的妇科恶性肿瘤之一，随着手术水平的提高及化疗药物的研发，提高了早期患者的治愈率，但晚期、复发患者生存率仍较低。放射治疗在宫颈癌治疗中占重要地位，但其副作用及放疗抵抗是临床需解决的问题。因此，寻找治疗新靶点和新方法是亟待解决的问题。光热治疗利用光热转换产生的高热量消除肿瘤细胞，以其全身副作用少、不易引起治疗抵抗等特点正成为肿瘤治疗新方法的研究热点。随着纳米科技的发展，结合纳米材料的治疗方式越来越受到研究者的青睐。. 本课题研制合成新型纳米材料并偶联anti-TROP2单克隆抗体，通过抗原抗体特异性结合实现纳米金的靶向作用，通过体外及体内实验研究靶向纳米金颗粒联合光热治疗、放射治疗对宫颈癌细胞的杀伤作用，并进一步探究相关分子机制，以期对今后宫颈癌临床治疗提供新的理论依据和技术支持。. TROP2主要表达于病变宫颈组织的细胞膜，宫颈癌组织表达率为88.7%，明显高于CIN和正常宫颈组织（p<0.001）。我们合成的HGNs形态规则，偶联anti-TROP2抗体后纳米金球分散性良好。ICP-MS法检测发现HeLa细胞与纳米金共孵育24h后细胞摄取纳米金颗粒数达到高峰，明显多于其他组，差异有统计学意义。CCK-8检测细胞活力发现靶向纳米金联合光热治疗组的细胞活性明显降低，较其他各组差异明显，有统计学意义。流式细胞术发现靶向纳米金联合热疗组凋亡细胞比例较单纯照射组明显增加，并伴有细胞的坏死。共聚焦显微镜可见靶向纳米金联合热疗组细胞γ-H2AX聚点的数目较单纯照射组明显增多，提示近红外光热治疗导致DNA双链的断裂。. 此外我们验证了其他靶向抗体与纳米金颗粒耦合的可能性，将anti-cMet与anti-EGFR单克隆抗体分别与纳米金耦联，与对照组及X线单纯照射组相比，靶向纳米金联合X线照射组细胞凋亡率明显增加。靶向纳米金组处于G2/M期的宫颈癌细胞比率增加，可能通过调节细胞周期增强放射敏感性。通过体内实验初步验证了靶向纳米金在动物体内的安全性，与其他组相比，靶向纳米金颗粒联合红外光照射可明显减小病灶，其增敏作用的相关机制与体外实验一致。