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肿瘤的发生和转移与肿瘤细胞所处的内环境有着密切关系。正常细胞的微环境会抑制恶性细胞的生长,而肿瘤微环境则会促进细胞的增殖,并对化疗药物产生耐受性。许多人类癌症组织相对于正常组织O2浓度显著降低的现象称为“缺氧”,缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)是缺氧条件的主要转录因子,能够激活参与肿瘤发展过程中主要方面的基因转录,包括血管增生、细胞生长、葡萄糖代谢和细胞迁移等等。HIF-1α蛋白与在多种癌症中病人死亡率呈现正相关,抑制HIF-1α的表达会对能够明显控制肿瘤的生长。
我们针对肿瘤组织缺氧的微环境特点,利用由两嵌段共聚物PCL29-b-PPEEA21和PCL40-b-PEG45自组装形成的混合纳米胶束(MNP)输运体系输送HIF-1α的siRNA,对前列腺癌进行体外和体内治疗研究。MNP在体外模拟缺氧条件可以有效输送siRNA进入胞内并下调目的基因mRNA和蛋白水平的表达,抑制前列腺癌PC3细胞的克隆增殖、迁移,并且破坏其诱导的血管增生。同时发现在缺氧条件下能够诱导多药耐药基因MDR1的表达,但这种诱导效应可以通过MNPsiHIF下调HIF-1α表达而被抑制。构建小鼠的PC3皮下肿瘤模型,尾静脉注射MNPsiHIF进行系统给药,结果显示肿瘤生长被有效抑制,并且提高了肿瘤对化疗药物阿霉素的敏感程度。无论是MNPsiHIF单独给药还是与阿霉素的联合给药都没有引起小鼠的自身免疫反应,证明MNPsiHIF具备治疗各种缺氧肿瘤的临床应用潜力,将MNPsiHIF与化疗药物联合使用可作为癌症治疗的一种新策略。
研究工作于2012年8月27日以“Therapeutic Delivery of siRNA Silencing HIF-1 Alpha with Micellar Nanoparticles Inhibits Hypoxic Tumor Growth”为题发表在Molecular Pharmaceutics杂志。