共载盐霉素和自噬相关基因siRNA的CRGDK肽修饰纳米脂质体的抗肝癌作用和机制研究

Salinomycin is a very potent anticancer drug, and has shown significant anticancer effects towards various types of cancer stem cells (CSCs) and cancer cells. Our previous results have demonstrated that salinomycin shown significant anticancer effects towards hepatocellular carcinoma (HCC) cells and especially hepatocellular carcinoma stem cells. However, salinomycin has severe side effects, and can induce autophagy which can inactivate drugs. Although the combination of salinomycin and autophagy inhibitors can increase the anticancer effect of salinomycin, conventional combination strategies cannot fulfill the synergic effect of both drugs in vivo. To overcome the above drawbacks of salinomycin, we develop CRGDK peptide-modified nanoliposomes (CRGDK peptide is used to enhance the tumor penetration ability of drugs) for codelivery of salinomycin and autophagy related genes (Atg) siRNA (autophagy inhibitors) in this study. The study will investigate the anti-HCC effect and mechanism of the nanoliposomes. The nanoliposomes are expected to achieve the synergic effect of salinomycin and autophagy inhibitors in vitro and in vivo, significantly enhance the anti-HCC effect, and reducing the side effect of salinomycin. This study firstly uses nannomedicines to co-deliver chemotherapy drugs and autophagy inhibitors, to increase the therapeutic effect of chemotherapy drugs and achieve the synergic effect of both drugs. Our study will provide new idea and new approach for HCC therapy.

盐霉素是一种很有潜力的抗肿瘤药物，对多种肿瘤干细胞和肿瘤细胞均有杀伤作用，迄今对盐霉素的抗肝癌作用仍知之甚少。我们前期发现盐霉素对肝癌细胞特别是肝癌干细胞有明显杀伤作用，然而盐霉素的毒副作用较强，还能引起灭活药物的自噬。虽然和自噬抑制剂联用可以增强盐霉素的杀伤作用，然而普通的联用策略在体内无法实现药物协同作用。为解决盐霉素存在的问题，在前期成功构建的共载化疗药物和siRNA纳米脂质体基础上，我们拟构建共载盐霉素和自噬相关基因siRNA（自噬抑制剂）的CRGDK肽（CRGDK肽为提高肿瘤渗透能力）修饰纳米脂质体，本研究将对该纳米脂质体抗肝癌作用和机制进行探讨，该纳米脂质体预期将实现盐霉素和自噬抑制剂的体内外协同作用，显著增强盐霉素的抗肝癌作用，降低盐霉素的毒副作用。该研究首次利用纳米药物共载化疗药物和自噬抑制剂以增加化疗药物疗效，实现药物协同作用，为肝癌治疗提供新思路和新策略。

肝癌干细胞（LCSCs）被认为是肝癌复发、转移和耐药的主要原因，因此消除LCSCs对于肝癌的治疗至关重要。最近研究发现，盐霉素（SAL）对多种肿瘤干细胞（CSCs）具有杀伤作用，然而盐霉素对肿瘤细胞杀伤能力有待提高。该课题的研究目标为明确利用纳米药物共载盐霉素和自噬抑制剂增加盐霉素疗效以及实现药物协同的作用和机制，从纳米药物这个新视点来实现化疗药物和自噬抑制剂协同作用，为肝癌等肿瘤治疗提供新思路和新策略。主要研究内容包括：.第一部分：纳米药物共载盐霉素和自噬抑制剂增加盐霉素疗效.1、肝癌干细胞培养，简称为HepG2-TS。.2、建立了SAL和CQ的体外含量测定方法并对其进行了方法学考察。.3、制备了空白纳米脂质体（NL）、载SAL的纳米脂质体（SNL）、载CQ的纳米脂质体（CNL）和共包载SAL和CQ的纳米脂质体（SCNL）。.4、对药物和纳米脂质体在体外抗HepG2细胞和HepG2-TS的活性进行了研究。.5、用Western-Blot考察了HepG2细胞和HepG2-TS的基本自噬水平。.第二部分：纳米药物对细胞自噬影响的效应及其机制.1、制备和表征纳米脂质体。.2、揭示阳离子调控自噬流的过程是动态的。.3、探索阳离子脂质体阻断晚期自噬流的机制。.4、细胞毒效应至少和阻断自噬导致的损伤有关。.该课题按照原计划进行，通过纳米药物共载盐霉素和自噬抑制剂，通过优化盐霉素和自噬抑制剂的药物比例，筛选出最优的药物协同比例1:5后，将最优的药物协同比例共载于纳米药物中，增加了盐霉素对肝癌细胞的治疗效果，从纳米药物这个新视点来实现化疗药物和自噬抑制剂协同作用，为肝癌等肿瘤治疗提供新思路和新策略；另外，我们还发现纳米药物本身通过诱导晚期自噬的机制，增加了溶酶体膜透化，导致组织蛋白酶B的细胞质释放，线粒体功能障碍和活性氧产生，我们的研究不仅说明纳米载体可以通过自噬的抑制来抑制肿瘤生长，还为设计更安全的药物传递系统提供了理论依据。.该课题共计发表基金标注论文7篇（影响因子大于5分有5篇），包括5篇论著，2篇综述。由于我们在纳米药物取得的成绩， Nanomedicine特邀我们在该杂志撰写综述文章，另外还培养硕士4名，课题负责人还获得2017年上海市药学科技奖二等奖一项。