南京医科大学附属脑科医院神经外科的刘宏毅教授等合成硒工程介孔二氧化硅纳米胶囊@P作为低剂量照射rrGBM的放射增敏剂,通过高能X射线照射激发,用于原位RNA干扰,抑制rrGBM侵袭以实现最好治疗效果。结果发表于2023年3月的《ACS Nano》在线。
——摘自文章章节
【Ref: Tang X, et al. ACS Nano. 2023 Feb 28;17(4):4062-4076. doi: 10.1021/acsnano.3c00269. Epub 2023 Feb 9.】
研究背景
研究方法
研究结果
研究应用Transwell在体外研究BBB渗透;定量siCFL1荧光分析显示,SeMSN(siCFL1)@P(MNs)Ang2和SeMSN(siCFL1)@LipoAng2均具有高转运率。CLSM证实,Ang2增强细胞内化。ROS探针评估结果为,SeMSN(siCFL1)@P(MNs)Ang2处理的rrU87MG细胞的ROS显著增强。qRT-PCR说明大量辐射激发的siCFL1递送到细胞质内。蛋白质印迹验证CFL1沉默性能在蛋白质表达水平的效力。跨孔侵袭试验评估siCFL1浓度对rrU87MG迁移呈浓度依赖性。划痕实验进一步证实对rrU87MG细胞的抑制作用。上述结果表明,SeMSN(siCFL1)@P(MNs)Ang2可高效穿过BBB被rrU87MG细胞内化;在X射线照射下激发SeMSN解离,产生CFL1有效敲除并抑制rrU87MG迁移。
通过携带两种甲硝唑聚合物PLL-P(MNs)和PGA-P(MNs)的P(MNs)Ang2结构检测放射增敏性,发现PLL-P(MNs)和PGA-P(MNs)作为放射致敏成分有效阻滞DNA损伤修复。通过5-乙炔基-2′-脱氧尿苷(EdU)测定细胞增殖的潜在治疗效果,该测定显示,SeMSN(siCFL1)@P(MNs)Ang2对rrU87MG细胞具有剂量依赖性放射增敏作用,显著抑制DNA复制,流式细胞术分析也证实EdU测定的结果。同时,评估SeMSN配制的纳米胶囊在X射线辐射后抑制rrU87MG细胞增殖的效力,几乎所有抗辐射的rrU87MG 细胞在4.0 Gy时完全抑制。上述结果表明,X射线辐射引发的放射增敏剂在缺氧rrU87MG中呈现明显的放射增敏效率。
作者在监测小鼠siCFL1的血浆水平时发现,SeMSN(siCFL1)@P(MNs)Ang2半衰期延长。随后在裸鼠建立的原位rrGBM模型中,检测SeMSN(siCFL1)@P(MNs)Ang2对脑肿瘤靶向能力。活体成像结果表明,SeMSN(siCFL1)@P(MNs)Ang2可有效地靶向rrGBM。bio-TEM追踪SeMSN(siCFL1)@P(MNs)Ang2分布发现,在从溶酶体逃逸后能有效地进入细胞质,避免siCFL1降解。将SeMSN(siCFL1)@P(MNs)Ang处理后的小鼠暴露于X射线照射后,检测到FAM荧光逐渐显著降低,证实SeMSN(siCFL1)@P(MNs)Ang1释放siCFL2,主要是由于X射线照射激发SeMSN降解,诱导局部细胞内ROS产生。检测冷冻肿瘤样本切片的结果与体内分布结果一致,表明SeMSN(siCFL1)@P(MNs)Ang2可以通过低剂量X射线照射在体内有效降解。
在rrU87MG-Luc原位胶质母细胞瘤小鼠模型中,评估不同治疗策略的体内抗肿瘤的疗效,SeMSN(siCFL1)@P(MNs)Ang2联合X射线显著抑制原发肿瘤,并显著延长中位生存时间;表明CFL1敲除联合MN致敏的肿瘤抑制效果较好,证实X射线照射合成的放疗敏化剂有可作为“开关”的优势。免疫组化和免疫荧光显示,SeMSN(siCFL1)@P(MNs)Ang2(+)对肿瘤细胞的损伤程度高,处理组的肿瘤细胞增殖水平低、侵袭程度低。血液生化和血液学结果进一步证明,SeMSN(siCFL1)@P(MNs)Ang2是一种安全的RNAi治疗,其毒性小,血液相容性好。
研究结论

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