间充质干细胞膜仿生纳米药物制备及抗乳腺癌实验研究

作者:李威; 童金莲; 夏桂民; 黄卫; 袁伟*; 马洁
来源:中华肿瘤防治杂志, 2021, 28(10): 719-726.
DOI:10.16073/j.cnki.cjcpt.2021.10.02

摘要

目的制备间充质干细胞膜(MSCm)仿生纳米药物lac-DOX/DOX@MSCm,探讨其对乳腺癌4T1的靶向能力及抑瘤效果。方法薄膜水化法制备载阿霉素(DOX)的乳糖(lac)-阿霉素纳米胶束lac-DOX/DOX,反复冻融提取MSCm、超声后挤压成囊泡并用其包被lac-DOX/DOX制得细胞膜仿生纳米药物lac-DOX/DOX@MSCm。使用透射电子显微镜、动态光散射法及聚丙烯酰胺凝胶电泳对lac-DOX/DOX@MSCm的形貌、粒径、电位及膜蛋白表达情况进行表征。使用激光共聚焦显微镜检测4T1细胞对lac-DOX/DOX和lac-DOX/DOX@MSCm摄取情况。使用CCK-8法检测MSC膜囊泡、lac-DOX/DOX及lac-DOX/DOX@MSCm对4T1细胞的杀伤能力。建立小鼠原位4T1移植瘤模型,实验分为磷酸盐缓冲液(PBS)组、lac-DOX/DOX组和lac-DOX/DOX@MSCm组,每组5只,按5mg/kg量给药,1次/3d,通过小鼠肿瘤体积及瘤重评价抑瘤效果,小鼠体质量变化及主要脏器组织学变化评价药物的安全性。结果lac-DOX/DOX@MSCm呈核-壳结构,粒径为(187.0±1.5)nm,其蛋白表达情况与MSC膜囊泡相似。相比于lac-DOX/DOX组,lacDOX/DOX@MSCm组细胞红色荧光强度明显增强,且随着药物与细胞孵育时间的延长,荧光强度不断增加。浓度为0.002 5~5μg/mL的MSCm囊泡对4T1细胞存活率差异无统计学意义,F=1.643,P>0.05。lac-DOX/DOX@MSCm和lac-DOX/DOX均表现出浓度依赖性的4T1细胞毒性;其中5和10μg/mL的lac-DOX/DOX@MSCm比相同浓度的lac-DOX/DOX具有更强的细胞杀伤能力,差异有统计学意义,均P<0.05。动物抑瘤实验中PBS、lac-DOX/DOX和lacDOX/DOX@MSCm组小鼠肿瘤体积间的效应F处理=34.481,P<0.001。其中lac-DOX/DOX@MSCm组与lac-DOX/DOX组比较,肿瘤生长受到抑制,差异有统计学意义,P<0.05。3组小鼠瘤重分别为(1.244±0.236)、(0.680±0.174)和(0.434±0.081)g,3组间均值差异有统计学意义,F=27.992,P<0.001。其中lac-DOX/DOX@MSCm组与lacDOX/DOX组相比瘤重降低,差异有统计学意义,P<0.05。实验结束时PBS、lac-DOX/DOX和lac-DOX/DOX@MSCm组小鼠体质量分别为(20.20±0.74)、(19.65±1.11)和(19.74±0.97)g,3组间差异无统计学意义,F=0.475,P>0.05。小鼠脏器HE染色显示,lac-DOX/DOX和lac-DOX/DOX@MSCm组小鼠心、肝、脾、肺和肾均没有明显的组织病理学改变。结论 lac-DOX/DOX@MSCm具有增强4T1乳腺癌靶向能力及肿瘤抑制效果,且生物安全性良好,为开发新型肿瘤靶向药物递送系统提供了策略。

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