含铂(Ⅳ)/BRCA1 CRISPR-Cas9的靶向纳米胶束克服结直肠癌耐药的研究

Platinum-based chemotherapy is an important part of comprehensive treatment for colorectal cancer patients. However, because of the low efficacy and drug resistance, the conventional platinum drugs have limited efficacy, which resulted in treatment failure and low survival rate. The reason for oxaliplatin resistance includes decreased drug intake, increased cell detoxification, and DNA repair. Studies have shown that BRCA1 gene is one of the most important and critical genes in DNA repair pathway, and becomes a key gene for drug resistance. In particular, colorectal cancer resistance to oxaliplatin is closely related to BRCA1 over-expression. This project intends to design a new polymeric nanoparticle drug delivery system, which contains platinum(IV) prodrug from oxaliplatin and an all-in-one plasmid DNA specially designed for BRCA1 knockdown by virtue of the CRISPR-Cas9 technique. After the nanoparticles enter the cell, they will release toxic oxaliplatin and BRCA1 plasmid. BRCA1 plasmid can express Cas9 protein and sgRNA, which will knock out the BRCA1 gene to make the DNA repair mechanism ineffective. The released platinum drugs can form cross-linked compounds with DNA,while in the absence of DNA repair, the drug efficacy of oxaliplatin can be greatly improved and the drug resistance is suppressed.

以铂类为基础的化疗是结直肠癌患者综合治疗的重要组成部分，但临床常用的铂类药物由于药效低、耐药性等限制了其疗效。造成奥沙利铂耐药的原因有降低的细胞药物摄取、增加的细胞解毒和DNA修复的增加等原因。研究表明BRCA1基因是导致铂类药物耐药的关键性基因。本项目拟采用CRISPR-Cas9技术敲除DNA修复相关蛋白BRCA1，有望攻克临床上奥沙利铂的耐药性。设计基于新型生物降解高分子的四价奥沙利铂前药，并载入敲除BRCA1基因的CRISPR-Cas9集成质粒，并将靶向结肠癌细胞表面整合素受体的RGD多肽被引入到纳米粒子表面，形成基因和药物的共传输纳米粒子。当其进入细胞后，在细胞内的还原作用释放出奥沙利铂，同时释放出BRCA1质粒。BRCA1质粒表达出Cas9蛋白和sgRNA，从而敲除BRCA1基因，使得DNA修复机制瘫痪，从而释放的铂类药物能与DNA形成交联化合物，药物疗效得到提高，耐药被抑制。

铂类药物包括顺铂、卡铂和奥沙利铂，由于其优异的抗癌效果，已被广泛用作一线抗癌方案。然而，由于这些药物的副作用和耐药性，其临床应用受到很大限制。. 在第一项研究中，基于卡铂前药负载Fe3O4纳米粒的抗肿瘤药物递送系统(NPs@carboplatin)并对其抗肿瘤活性进行了研究。合成产物NPs@carboplatin对A2780（顺铂敏感）和A2780DDP（顺铂耐药）卵巢癌细胞显示出比卡铂更高的细胞毒性作用，可以克服铂耐药。这些结果表明磁靶向NPs@carboplatin可作为药物输送系统，在卵巢癌治疗中具有巨大的应用潜力。. 铁在肿瘤的生长和转移中起着重要的作用，铁消耗已成为治疗铁超载癌症的新策略。. 在第二项研究中，我们发现顺铂和铁螯合剂Dp44mT的联合使用在体外可增强细胞凋亡，并减弱细胞的迁移和迁移。接下来，我们开发了一种纳米载体系统，以促进细胞内药物积累并减少癌细胞的副作用。结果表明，当与Dp44mT结合时，合成的纳米颗粒（NPs）表现出优异的抗肿瘤效率。在携带乳腺肿瘤的小鼠中，NPs和Dp44mT的组合通过下调VEGFa、MMP2和波形蛋白显著阻止原位乳腺肿瘤生长并抑制转移。. 在研究过程中综述了铂类药物耐药的常见机制、纳米颗粒在药物递送中的优势以及基于纳米颗粒的铂类药物递送的最新策略。此外，我们还讨论了如何更有效地设计给药平台，以克服癌症中的化疗耐药性，从而提高铂类化疗的疗效。. 微卫星状态对胃癌淋巴结切除术和病理检查中淋巴结（LN）产量的影响从未被评估过。在这项研究中，我们旨在评估微卫星不稳定性高（MSI-H）与根治性胃切除术后LN发生率之间的关系。. 我们回顾性分析了1757例接受根治性胃切除术的胃癌患者，将其分为两组：MSI-H组（n=185（10.5%）和微卫星稳定性组（n=1572（89.5%）。比较两组的LN中位数和最少16个LN（适当的LN比率）的标本百分比。计算两组LN阳性计数（PLNC）与LN阴性计数（NLNC）的对数比值（LODD）和目标LN检查阈值（TLNT）（x%）。. 在接受胃癌切除术的患者中，MSI-H与较高的LN产量相关。虽然MSI-H不影响LN的充分性，但我们推测在MSI-H GC的病理检查中需要更大的淋巴结产量。