金纳米棒介导的靶向沉默缺氧诱导因子-1α联合光热效应治疗荷乳腺癌小鼠

【作者】 潘意； 曾小平； 张瑜娟； 闵卫平； 冯媛媛； 战雪林； 陆姗姗； 王红梅；

【机构】 南昌大学基础医学院； 南昌大学免疫与生物治疗研究所；

【摘要】 研究背景:缺氧诱导因子-1(HIF-1)是肿瘤适应缺氧微环境的主要转录因子,其活性单位为HIF-1α,与肿瘤代谢生长、侵袭转移、新生血管形成等密切相关,是理想的肿瘤治疗靶点。金纳米棒(GNR)因独特的光学特性和良好的生物相容性,已经广泛应用于肿瘤光热治疗和药物递送等研究。本研究拟应用修饰的金纳米棒携带HIF-1αsiRNA对肿瘤进行靶向治疗。目的:构建靶向沉默HIF-1α的GNR导入系统并初步探讨其与光照联合治疗荷乳腺癌小鼠的作用及机制。方法:1.金种子法合成GNR,并利用叶酸进行修饰,紫外分光光度计、透射电镜对其进行表征检测,凝胶阻滞实验检测GMPF/siRNA的最优结合比,MTT法检测细胞毒性。2.荷瘤小鼠皮肤涂抹GMPF/cy3-GAPDH siRNA后24h冰冻切片检测透皮效应。3.体内实验:Balb/C小鼠接种4T1乳腺癌细胞建立荷瘤小鼠模型。实验分组:对照组、GMPF/siHIF-1α组、GMPF/siHIF-1α光照组(近红外光照射1W/cm,5min),于接种后第3天开始在肿瘤接种部位涂抹GMPF/siHIF-1α,每日测量肿瘤大小,接种后21d处死小鼠,取肿瘤称重、Western blot测定肿瘤HIF-1α、MMP2表达,流式细胞仪检测淋巴结中CD4+Foxp3+Tregs含量。结果:1.紫外光谱检测显示叶酸修饰后的GNR吸收峰发生明显红移,透射电镜显示修饰前后粒子大小、分散度均未见明显改变。2.修饰后的GNR对细胞的毒性远小于GNR,生物安全性更好;GMPF与siRNA质量比为6:1时,两者结合较好;3.冰冻切片显示GMPF/siHIF-1α能透过皮肤到达肿瘤组织,流式细胞仪检测当GMPF与siRNA体积比为20:1时转染效率为72.9%。4.体内实验显示:肿瘤大小及重量均为对照组>GMPF/siHIF-1a组>GMPF/siHIF-1α光照组;流式细胞仪检测淋巴结中CD4+Foxp3+Tregs比例为对照组>GMPF/siHIF-1α组>GMPF/siHIF-1α光照组;Western blot检测各组中HIF-1α及MMP2蛋白表达对照组>GMPF/siHIF-1α组>GMPF/siHIF-1α+光照组。结论:修饰后的金纳米棒能靶向沉默荷乳腺癌小鼠肿瘤组织的HIF-1α,与金纳米棒的光热效应联合具有协同治疗小鼠乳腺癌。更多还原