新型载Cas9-hMTH1系统及4-羟基他莫昔芬双传输系统的构建及乳腺癌靶向治疗研究

Breast cancer is one of the major disease serious threat to women's health,This project puts forward the solution for the problem that the treatment of breast cancer need seek and design proper vector to delivery therapy gene and chemotherapy drugs into the cancer site efficiently and accurately. Oxidative damage is an important mechanism of breast cancer, 4-hydroxy tamoxifen (4-OHT) can strengthen the curative effect of breast cancer by oxidative damage, but long-term use may start oxidative damage repair mechanisms reduce treatment effect. Cas9-hMTH1 system can target knock out oxidative damage repair enzyme MTH1 genes to inhibit oxidative damage repair,a combination of Cas9-hMTH1 and 4-OHT can improve breast cancer treatment effect. But Cas9-hMTH1 system vulnerable to nuclease degradation and hard to enter the cell in vivo and 4-OHT has low bioavailability. Therefore, combined with the previous research results, This project aims to construct a hyaluronic acid mediated active targeting PLGA biodelivery system encapsulates both Cas9-hMTH1 system and 4-hydroxytamoxifen. The development of the project will provides to improve the therapeutic effect of breast cancer with new research approaches and plays an important role in improving quality of life of cancer patients.

乳腺癌严重威胁女性健康，本项目针对其在临床治疗中需寻求和设计将治疗基因及药物高效、准确递入病灶部位的生物递送系统这一关键科学问题提供解决方案。氧化损伤为抗乳腺癌重要机制，4-羟基他莫昔芬（4-OHT）能通过氧化损伤增强其乳腺癌疗效，但是长期使用易启动氧化损伤修复机制使治疗效果降低，Cas9-hMTH系统可靶向敲除氧化损伤修复酶MTH1基因，抑制氧化损伤修复，两者联合使用可增强乳腺癌治疗作用。但存在Cas9-hMTH1系统在体内易受核酸酶降解且难以进入细胞，4-OHT生物利用度低等问题。为此，本项目在前期工作基础之上，构建包载Cas9-hMTH1系统和4-OHT的透明质酸主动靶向PLGA生物递送系统，项目的开展，将为提高乳腺癌的治疗效果提供新的研究途径，对提高癌症患者生命质量具有重大意义。

癌症为全球第二致死病因，目前仍缺乏有效治疗手段。本项目针对临床治疗中需寻求和设计将治疗药物高效、准确递入病灶部位的生物递送系统这一关键科学问题提供解决方案，纳米技术的发展为临床治疗肿瘤提供了新的选择。考虑到化疗仍然是肿瘤治疗的常用治疗方式，化疗药物纳米化不仅可以显著提高药物溶解度等理化性质，还可降低其毒副作用。因此本项目首先构建化疗药物双传输系统用于乳腺癌细胞增殖抑制，获得良好乳腺癌抑制效果。随着肿瘤治疗的发展，免疫治疗因其安全以及疗效持续时间长等优点收到极大关注，因此本项目进一步调研发现下调肿瘤及淋巴细胞高表达基因Ptpn2可激活肿瘤免疫从而抑制肿瘤发展，但单一的免疫治疗难以达到理想治疗效果。因此本项目将下调Ptpn2基因的shRNA与化疗药物相结合，制备M1巨噬细胞膜包裹pH敏感阿霉素及shRNA-Ptpn2的双传输纳米粒（M1HD@RPR）用于肿瘤的化疗-免疫联合治疗。研究结果显示M1HD@RPR可显著下调Ptpn2表达且可将pH敏感修饰化疗药物靶向递送于肿瘤部位，杀伤肿瘤细胞的同时激活肿瘤免疫，获得显著的化疗联合免疫治疗肿瘤原发及肺转移病灶的效果。但是shRNA只在蛋白水平对Ptpn2基因有下调作用，保留了原癌基因拷贝并且化疗药物DOX仍然具有一定毒性。为此，本项目进一步构建双载敲除Ptpn2基因的CRISPR/Cas9与光敏剂的双传输系统（HPR@CCP）实现肿瘤光动力-免疫联合治疗。结果显示，HPR@CCP可通过透明质酸靶向作用将CRISPR/Cas9与光敏剂靶向递送于肿瘤部位，并同时联合透明质酸酶破坏肿瘤外基质缓解肿瘤乏氧及促进HPR@CCP深度渗透，从而达到高效准确抑制肿瘤原发及远端转移病灶的光动力-免疫联合治疗作用。

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