阿霉素與microRNA-34a混合納米聚合物膠束對腫瘤細胞的雙重作用

前言：

目前，隨著新型智能制劑的發展，利用天然生物材料將化學藥物與RNA干擾過程相結合。不僅增加了生物識別的敏感性，而且能提高生物藥物的活性。聚合物膠束作為一種新型的藥物載體，膠束內核能夠顯著增加難溶性藥物的溶解度，降低毒副作用，親水外殼保護藥物免受生理環境的破壞；具有主動和被動靶向作用，改變藥物的體內過程，提高藥物療效。

P53是一種腫瘤基因，許多研究表明microRNA-34a是P53的腫瘤抑制分子，microRNA-34a可以作用于一些致癌基因比如Bcl2、notch1和生存素實現誘導細胞凋亡、抑制細胞增殖和遷移等方式。阿霉素:是周期性非特異性抗癌藥，對各期細胞均有作用,但對S期的早期最為敏感,M期次之,對G1期最不敏感。將microRNA-34a的RNA干擾技術與阿霉素嵌入DNA技術協同作用于腫瘤細胞，不僅可以將最小藥劑量達到最大藥效化，而且可以減少單一治療的毒副作用。

基質金屬蛋白酶2（MMP2）是阿霉素的前提藥物，能降解細胞外基質中的各種蛋白成分,破壞腫瘤細胞侵襲的組織學屏障，在腫瘤侵襲轉移中起關鍵性作用。

首先，要將藥物合成可以作用細胞的化合物，這個混合納米聚合物膠束主要分為三個功能共軛化合物 。1，阿霉素（對金屬蛋白酶2，MMP2）以共價鍵連接與PEG2000的長鏈上，簡稱PEG2K-CLV-Dox/CLV-Dox。2，miRNA-34a以二硫鍵連接于磷脂分子中簡稱為miRNA-34a-S-S-PE.3,滲透性多肽TATp（增強細胞內化作用，將藥物等經胞吞作用攝入細胞內）與PEG1000短鏈結合并連于磷脂分子中，簡稱TAT-PEG1K-PE。混合聚合物膠束可以單共軛物、雙軛物、多共軛物等多種方式向體內運送。

材料：CLV-Dox、 TAT-PEG1K-PE/CLV-Dox（TAT/CLV-Dox）膠束、 TAT/CLV-Dox/miRNA-34a 膠束、HT1080（人纖維腫瘤細胞）

激光全息成像分析系統HoloMonitor M4進行長時間追蹤細胞，實時監測細胞的運動性，描繪出細胞的運動軌跡。利用激光全息技術對活細胞和死細胞可以有效區分，在細胞周期中利用細胞的最大光學厚度等參數識別G1、S、G2等時期。

一、細胞遷移研究

CLV-Dox，TAT/CLV-Dox混合納米聚合物膠束分別作用于HT1080（人纖維腫瘤細胞）利用Holomonitor M4系統對細胞進行12小時延時成像，并對其中10個細胞進行追蹤，觀察細胞的運動性及細胞遷移情況（圖1）

  由圖中可以明顯看出細胞經CLV-Dox，TAT/CLV-Dox混合納米聚合物膠束處理后的細胞運動性明顯降低，但是在細胞遷移方面經TAT/CLV-Dox混合納米聚合物膠束處理后的HT1080細胞明顯低于PBS對照組與CLV-Dox實驗組，并經Holomonitor M4系統成像圖片，處理灰度閾值與細胞體積，厚度等相關性進行4D 矩陣分析，表明經PBS處理后的細胞繼續進行增值，分裂。而CLV-Dox，TAT/CLV-Dox混合納米聚合物膠束處理后的細胞增值停滯。

二、細胞存活率比較

  對比于不同處理后細胞的存活率的比較后，經TAT/CLV-Dox/miRNA-34a 雙重作用下，細胞的存活率明顯下降了40%，相比較單獨經TAT/CLV-Dox處理下仍下降了15%，表明在阿霉素與miRNA-34a雙重作用下無論在RNA水平還是細胞水平上，腫瘤細胞的存活率得到了有效控制。

三、細胞周期研究

對比于圖3中不同藥物處理過程中細胞周期分布結果中，0.5μM Dox和10μM miRNA-34a較低濃度處理時細胞在S期發育停滯，表明雙重藥物作用后，抑制細胞DNA復制過程，藥物低濃度的使用量大大減輕了治療后的毒副作用。