纳米颗粒递送siRNA联合声动力疗法协同治疗结肠癌的实验研究

摘要

背景与目的：声动力疗法（SDT）是一种新兴的肿瘤治疗方法，主要利用低强度超声（US）激活声敏剂，促使其产生细胞毒性的活性氧（ROS）杀伤细胞。本研究尝试开发一种包含声敏剂与肿瘤相关基因RRS1小干扰RNA （siRRS1）的新型纳米颗粒（NPs），并观察其对结肠癌的抗癌作用，以期为结肠癌的治疗提供新的思路。方法：在TCGA与GEO数据库下载RRS1 RNA-Seq数据，收集湖南省人民医院结直肠肛门外科80例临床结肠癌患者的临床病理资料，分析RRS1在结肠癌中的表达及其与结肠癌预后的关系。观察结肠癌细胞转染siRRS1后的增殖与凋亡情况。将声敏剂四（4-羧基苯基）卟啉（TCPP）、基因载体DSPE-PEI、siRRS1组装成TCPP@DSPE-PEI-siRRS1 NPs （T@D-siRRS1 NPs），在体外对T@D-siRRS1 NPs进行结构表征，以及其细胞摄取与ROS生成能力检查后，进行体外细胞实验与在体荷瘤鼠实验观察T@D-siRRS1NPs对结肠癌的抗癌作用。结果：数据库分析与临床标本检测均显示，RRS1在结肠癌组织中表达高于癌旁正常组织；并且高表达与预后不良相关（HR=1.88,95%CI=1.27～2.79,P=0.002）；单因素与多因素分析显示，RRS1 mRNA表达是结肠癌患者总生存期的独立危险因素（HR=1.354,95%CI=1.447～2.215,P=0.031）。敲低RRS1后，结肠癌细胞增殖能力明显减弱、凋亡明显增加（均P<0.05）。结构表征结果显示颗粒粒径均一，稳定性好；T@D-siRRS1 NPs通过细胞内吞作用进入细胞后，TCPP在超声的辐照下可以产生单线态氧（¹O₂）。随后的体内外实验结果均显示，转染携带siRRS1或TCPP （T@D-对照siRNA、T@D-siRRS1）+US的NPs后，结肠癌细胞的生长均有不同程度的抑制，其中T@D-siRRS1 NPs+US的作用最强（均P<0.05）。此外，T@D-siRRS1 NPs+US治疗小鼠的重要器官无明显损伤。结论：T@D-siRRS1 NPs+US集SDT与基因治疗于一体，对结肠癌细胞可产生有效的协同杀伤作用，且T@D-siRRS1 NPs具有良好的安全性与生物兼容性，具有临床应用的潜在可能。

关键词

结肠肿瘤 / 声动力疗法 / 基因治疗 / 核糖体生物发生调节蛋白同源物

基金资助

湖南省肛肠疾病质量控制中心基金资助项目（20220307-1006）