环糊精纳米粒共递送人参皂苷Rg3和槲皮素抗结直肠癌免疫治疗研究

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结直肠癌(Colorectal Cancer,CRC)是常见的消化道恶性肿瘤。常规疗法存在疗效低、毒性高、易复发等缺点,亟需发展新型治疗手段。近年来,激活机体免疫系统进行预防、控制和杀死癌细胞的免疫疗法已成为一种新的抗癌策略。研究表明,某些化疗药物可以通过诱导癌细胞凋亡激活抗肿瘤适应性免疫应答,而这一过程被称为免疫原性细胞死亡(Immunogenic Cell Death,ICD)。因此,通过促进CRC细胞发生ICD是诱导适应性免疫应答抗CRC的有效手段。目前已经明确的ICD诱导药物匮乏,因此亟需发展新型诱导药物以丰富基于ICD的免疫疗法。本文首先通过研究人参皂苷Rg3(Ginsenoside Rg3,Rg3)诱导ICD的发生过程及其生物标记物的表达,证明Rg3诱导ICD的潜力。通过激光共聚焦和流式细胞术等方法证明Rg3可有效的刺激CRC细胞(CT26和HCT116)发生内质网应激。在内质网应激发生时,Rg3诱导钙网蛋白(Calreticulin,CRT)从内质网转运至细胞膜表面;在细胞自噬发生时,Rg3诱导三磷酸腺苷(Adenosine Triphosphate,ATP)的分泌;在凋亡后期,Rg3促使高迁移率族蛋白B1(High Mobility Group Protein B1,HMGB1)释放到细胞外。因此,上述结果证明了Rg3具有诱导ICD的作用。文献报道,肿瘤细胞内产生活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)能够诱发内质网应激,被认为是促进ICD的一大原因。因此,本文接下来对槲皮素(Quercetin,QTN)诱导ROS的产生进行探究。通过流式细胞术方法发现,QTN能够提高CRC细胞的凋亡率并增加胞内ROS含量,从而抑制了CT26和HCT116细胞生长;这一结果,为Rg3和QTN的联合应用提供了理论基础。本文进一步探究Rg3和QTN的组方策略,通过MTT实验确定两者联合的最佳比例,由细胞凋亡、ICD发生过程的标记物以及诱导树突状细胞(Dendritic Cell,DC)活化情况可知,当Rg3和QTN摩尔比为1:1时,具有最佳的体外抗癌效果,并能够促进“1+1>2”的ICD功效。然而,Rg3和QTN不同的物理化学性质,限制了二者在体内的协同抗肿瘤作用。目前,纳米给药系统的最新发展极大地解决了癌症治疗中化疗药物的体内给药障碍。查阅文献可知,现在还没有研究报道Rg3和QTN在CRC纳米制剂中的共递送。在本文中,以环糊精(Cyclodextrin,CD)为基础,开发了一种以叶酸(Folate,FA)为靶点的聚乙二醇化两亲性环糊精纳米粒(Nanoparticles,NPs),以最佳摩尔比(1:1)共包封Rg3和QTN,使其具有良好的物理化学性质。载双药纳米制剂(CD-PEGFA.Rg3.QTN)在体外抗癌作用中实现了协同效应。最后,研究了CD-PEG-FA.Rg3.QTN的体内抗肿瘤疗效。实验结果显示,该纳米制剂改善了双药在小鼠原位CRC模型中的药动学性质和体内分布。此外,CD-PEGFA.Rg3.QTN促进肿瘤细胞发生ICD,从而打破免疫耐受肿瘤微环境,增强PD-L1抗体的抗肿瘤疗效,可显著延长荷瘤小鼠小鼠的存活时间。本文的“载双药纳米粒+PDL1抗体”联合策略有望为CRC患者提供新的治疗方案。
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