磁性纳米颗粒介导的靶向iNOS小干扰RNA对肝细胞癌干预作用的研究

In recent years, the treatment of hepatocellular carcinoma continuous improvement, but the long-term efficacy is still worrying. Past research suggests that iNOS overexpression may be a major mechanism of HCC. The use of RNAi technology to suppress the expression of iNOS in the liver may be one effective way to interfere with HCC. However, iNOS inhibitors for therapy of HCC exist the problem of poor specificity and targeting. Applicant preliminary study found that the use of magnetic nanoparticles can significant improve the targeted delivery of siRNA, relevant research results published in Nanomedicine IF: 5.26. Furthermore, the study found that chemically modified magnetic nanoparticles can be combined with HCC. In this project, based on previous finding, chemical modified magnetic nanoparticles (Gal-PEI-SPIO)as a carrier, explore the effect of Gal-PEI-SPIO/iNOS siRNA nanoparticles in HCC cells function and the development of HCC, detection the differential expression of downstream molecules. Hopefully, we may finally find a new target to cope with Hepatocelluar carcinoma.

近年来，围绕肝细胞肝癌（Hepatocellular carcinoma HCC）的治疗方法不断改进，但中远期疗效依然堪忧。既往研究提示，iNOS表达上调可能是HCC发生的一大机制。因此，利用RNAi等技术抑制iNOS在肝脏的表达，可能是干预HCC的有效途径之一。然而，既往iNOS抑制剂对HCC的干预存在靶向性、特异性差的问题。申请人前期研究发现，利用磁性纳米颗粒可以显著提高siRNA的应用靶向性，相关研究成果发表在Nanomedicine （IF: 5.26）。此外，研究发现经化学修饰的纳米颗粒可以特异地与HCC结合。本课题拟在前期研究的基础上，利用化学修饰的磁性纳米颗粒（Gal-PEI-SPIO）作为载体，观察Gal-PEI-SPIO介导的iNOS siRNA对HCC细胞功能和体内进程的干预效果及其下游分子差异性表达，从而揭示肝癌干预新的分子靶点，为临床治疗肝癌奠定重要理论依据。

siRNA安全有效的传递系统是基于RNA干扰技术干预肝脏肿瘤的前提。磁性四氧化三铁（SPIO）纳米颗粒有望成为一种有前途的传递系统。本研究我们旨在探索一种新型纳米复合物，以磁性四氧化三铁纳米颗粒为核心，表面包裹聚乙烯亚胺PEI和半乳糖Gal，从而实现靶向运输有效的siRNA进入到肝癌细胞。化学合成Gal-PEI-SPIO纳米颗粒并分析其与siRNA的结合效率和细胞毒性。血清稳定性实验发现Gal-PEI-SPIO纳米颗粒可保护siRNA免受血清降解，延长siRNA半衰期。通过流式检测我们发现肝癌细胞Hepa1-6可高效摄取Gal-PEI-SPIO纳米颗粒和siRNA形成的纳米复合物。体外通过实时定量PCR和Western blotting验证纳米复合物的沉默效率。随后，我们给荷瘤小鼠尾静脉注射Gal-PEI-SPIO-siRNA复合物检测纳米复合物的组织分布和siRNA的抗癌效果。我们发现在体内纳米颗粒可有效将siRNA运输到病灶部位，并使得siRNA在肿瘤部位聚集，且保护siRNA在不被血清酶学降解。最后通过比较实验组和对照组的肿瘤大小和肝重/体重比，证实治疗组的肿瘤明显比对照组小。基于以上结果说明Gal-PEI-SPIO 纳米颗粒可作为很好的siRNA转运载体，负载siRNA高效进入到肝癌细胞中发挥肿瘤治疗作用。

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