肽功能化HDL纳米粒靶向Shh信号抑制血管内膜增生的实验研究

Phenotypic switching and proliferation of vascular smooth muscle cells (VSMCs) play a key role in the occurrence of intimal hyperplasia (IH). Our previous data suggested that Shh signaling pathway was activated aberrantly in the neointima of vein grafts. We further verified that the activation of Shh signaling pathway facilitated both phenotypic switching and proliferation of VSMCs. SMO, a membrane protein of the Shh signaling pathway, is activated through cholesterol covalent modification, and high density lipoproteins (HDLs) are capable of inducing cellular cholesterol efflux, which suggest that HDLs may inhibit both Smo and Shh signaling pathway through mediating efflux of cholesterol. Based on our previous phenomenon and mechanism researches, we aim to fabricate a peptide-functionalized HDL nanoparticles, which can specifically target to Shh signaling via CVNHPAFAC-NH2 peptide, and can act as exogenous HDLs to reduce intracellular cholesterol contents. In this protocol, we also aim to clarify the mechanism that CVN-HDL-NPs mediate Shh signaling pathway by inducing cholesterol efflux. Based on the mechanism, we would investigate the inhibited effects of CVN-HDL-NPs on the phenotypic switching and proliferation of VSMCs, and subsequent vascular IH, thereby realizing the accurate therapy of IH and providing a promising therapeutic stragety for restenosis.

血管平滑肌细胞（VSMCs）的表型转换及增殖是血管内膜增生（IH）的病理生理基础。项目组前期研究发现静脉移植物增生内膜中Shh信号通路异常活化，其后又证实Shh信号通路在VSMCs的表型转换及增殖中发挥促进作用。Shh信号通路膜蛋白Smo通过胆固醇修饰活化，而高密度脂蛋白（HDLs）具备诱导细胞内胆固醇流出的作用，提示HDLs可能通过该作用抑制Smo，进而抑制Shh信号通路。因此，课题组拟在前期表象及机制研究的基础上，进一步延伸及转化，以Shh信号通路为靶点，利用多肽CVNHPAFAC-NH2与Shh特异性结合的特征，设计一种具备主动靶向Shh信号能力、并能够补充HDLs的纳米粒CVN-HDL-NPs。验证CVN-HDL-NPs通过促进胆固醇流出的方式调控Shh信号通路，并发挥对VSMCs表型转换、增殖及静脉移植物IH的抑制作用，实现血管IH精准治疗，为血管再狭窄疾病提供新的治疗思路。

三阴性乳腺癌由于缺乏特异性的治疗位点，尚无高效的治疗方案。同时比其他乳腺癌亚型有更高的侵袭性，更容易发生远处转移，进一步导致了该类型患者的恶劣预后。探索三阴乳腺癌新的治疗靶标，寻找抑制肿瘤转移的手段是改善三阴乳癌患者预后的有效策略。SHH通路抑制剂GANT61是一种有潜力的抑制肿瘤转移的药物，但其不友好的药物代动力学特点以及潜在的系统毒性阻碍了其临床应用。纳米载药系统可保护包封在其中的药物在体内不被过早降解，显著改善所包封药物的稳定性，为GANT61的临床应用提供了可能，联合表面修饰技术可赋予纳米载药系统主动靶向肿瘤组织的能力，实现高效的药物递送。.本课题设计了一种基于重组高密度脂蛋白的靶向药物递送系统，将肿瘤化疗药物PTX和SHH通路抑制剂GANT61封装到rHDL纳米粒的内部，并将tLyP-1肽与纳米粒外壳上的胆固醇共价结合以修饰在rHDL纳米粒的表面，以构建肽功能化靶向纳米粒tLyP-1-rHDL-PTX/GANT61。在本研究中我们探索了tLyP-1-rHDL-PTX/GANT61纳米粒的理化性质，包封效率和药物释放曲线；评估了纳米粒靶向和穿透肿瘤的能力；然后进行系统的评价了tLyP-1-rHD-PTX/GANT61抑制肿瘤生长和转移的能力并分析其生物安全性。研究结果表明tLyP-1-rHDL的脂质外壳可以提高药物在体内的稳定性。tLyP-1-rHDL-PTX/GANT61 纳米粒表面载脂蛋白APOA-1以及穿膜肽tLyP-1，可以同时识别乳腺癌细胞表面高表达的SR-B1受体和NRP-1受体，主动靶向肿瘤细胞，tLyP-1肽与NRP-1受体结合后所介导的组织穿透作用，可促使tLyP-1-rHDL-PTX/GANT61 纳米粒更彻底的进入肿瘤组织，实现高效的药物递送。而后，PTX可以通过抑制肿瘤细胞微管蛋白的合成以抑制肿瘤的增殖，同时GANT61通过抑制GLI1的活性，调控多个下游靶点影响肿瘤迁移、侵袭和肿瘤血管新生从而在抑制肿瘤原发灶的同时抑制肿瘤的远处转移。.本课题构建了以GANT61+紫杉醇联合治疗为核心，以肽功能重组高密度脂蛋白纳米粒为载体的主动靶向药物递送系统并充分发挥了肿瘤原发灶及其转移灶的抑制效应。开拓一种三阴乳癌治疗的新思路，并为药物靶向递送系统的设计和构建提供了参考，为进一步优化基肿瘤的靶向治疗策略为提供了理论和实验基础。

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