核酸适配体AS1411-雷公藤甲素偶合物的合成及其抗三阴性乳腺癌研究

三阴性乳腺癌(TNBC)是指雌激素受体、孕激素受体及人表皮生长因子受体均为阴性的乳腺癌亚型,占所有乳腺癌病理类型的15%-25%。由于TNBC具有特殊的生物学行为和临床病理特征,是侵袭性最强、预后最差的乳腺癌亚型,其常规治疗方法包括手术、放疗、化疗及免疫治疗,其中化疗仍是三阴性乳腺癌的标准治疗方式,目前尚无针对性的靶向治疗方法。研究表明,核仁素在多种肿瘤细胞中过表达,且广泛表达与TNBC细胞膜表面。核酸适配体AS1411是一种由26个碱基组成的高水溶性单链寡核苷酸,能够特异性与TNBC细胞表面过表达的核仁素以高亲和性结合。雷公藤甲素(TP)是一种广谱高效的抗癌药,具有多种抗癌机制,可诱导多种肿瘤细胞的凋亡,包括乳腺癌、卵巢癌、结肠癌、胰腺癌等,抗肿瘤活性优于顺铂、阿霉素、紫杉醇等传统的抗癌药物。但由于其水溶性差和缺乏肿瘤靶向性,存在严重的毒副反应,其临床运用受到极大限制。由此,基于肿瘤的靶向治疗和药物的精准释放技术,本课题设计了合成一种p H高度敏感的核酸适配体AS1411-雷公藤甲素偶合物(AS-TP),用于靶向治疗三阴性乳腺癌。主要研究内容及结果如下:首先,采用丁二酸酐和烯丙醇为原料,设计合成了一种新型酸敏感性连接键,并将TP与核酸适配体AS1411通过该连接键进行偶联,合成了核酸适配体AS1411-雷公藤甲Recurrent otitis media素偶合物。随后,采用HPLC测定AS-TP的血清稳定性、酸敏感性性及水溶性,结果证明AS-TP可在血清中保持稳定不分解,且易在弱酸微环境下断裂释放雷公藤甲素原药,进一步的水溶性测定证明与TP相比,AS1411偶联可显著提高TP的水溶性。随后,采用分子对接技术和生物分子相互作用分析仪测定了AS-TP与核仁素蛋白的亲和力,结果证明AS1411偶联可显著提高TP与核仁素蛋白的靶向性,细胞免疫荧光显示AS-TP与核仁素蛋白具有优异的共定位效果。进一步采用流式细胞术测定了核仁素表达量不同的细胞对羟基荧光素标记的AS-TP的摄取能力,细胞对FAM-AS-TP的摄入量与核仁素蛋白的表达量相关三阴性乳腺癌细胞MDA-MB-231细胞高摄取FAM-AS-TP,AS1411可竞争性抑制MDA-MB-231对AS-TP的摄入及AS-TP有对MDA-MB-231的细胞毒性。采用MTT实更多验测定了AS-TP对MDA-MB-231细胞的增殖抑制作用及对正常细胞的细胞毒性,结果证明AS1411偶联可显著增强TP的抗肿瘤作用并降低其对正常细胞的细胞毒性,流式细胞术分析显示AS-TP发挥与TP相似的抗肿瘤机制,其主要通过诱导MDA-MB-231细胞周期阻滞及诱导细胞凋亡发挥抗TNBC作用。进一步研究表明,AS-TP主要通过降低MDA-MB-231细胞线粒体膜电位水平、促进细胞内活性氧生成及激活线粒体凋亡途径发挥抗TNBC作用。为了进一步验证AS-TP的NSC 119875配制体内分布及体内抗肿瘤作用,本论文构建了三阴性乳腺癌荷瘤小鼠模型。小动物活体成像实验表明,AS-TP可显著蓄积于TNBC肿瘤组织并主要通过肝、肾组织代谢。体内疗效实验发现,AS-TP可发挥高效的体内抗TNBC作用,其可显著损伤肿瘤组织、诱导肿瘤细胞凋亡及抑制肿瘤组织增殖。体内生物安全性表明,在有效治疗剂量条件下,AS-TP并未对小鼠正常组织结构造成病理损伤,同时血生化数据表明AS-TP并未引起小鼠肝、肾指标变化,这表明AS-TP具有较好的体内生物安全性。