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目的 制备高效负载小干扰RNA(siRNA)的多功能微泡超声造影剂,并探讨其在宫颈癌的诊断、基因治疗机疗效评估一体化中的应用价值.方法 (1)多功能微泡的制备与性能检测:用薄膜-水化法制备表面带负电荷脂质微泡(MBs);用两嵌段聚合物(PEG-PEI)通过自组装(self-assembly)法制备包裹靶向抗肿瘤凋亡基因XIAP(X-linked inhibitor of apoptosis)的siRNA (XIAP siRNA)或无功能对照siRNA(SCR),形成正电荷纳米胶束;通过异质性自组装(hetero-assembly)法制将MBs与siRNA胶束组装成多功能微泡(siRNA/MBs: XIAP/MBs或SCR/MBs).用动态光散射法检测其粒径、电位;倒置荧光显微镜观察其结构及siNRA负载效能;体外超声造影(CEUS)实验检测其超声显像效果和稳定性.(2)动物模型建立和实验分组:用人宫颈癌HeLa细胞在裸鼠背部建立宫颈癌皮下移植瘤模型,并分成四组:①XIAP/MBs US(+)组;②XIAP/MBs US(-)组;③SCR/MBs US(+)组;④PBS组.每天记录各组实验动物的肿瘤大小和生存情况,并用多功能微泡对治疗后的实验动物进行在体CEUS检查,评估疗效.处死各组动物,收集肿瘤标本.提取肿瘤组织中的总RNA、总蛋白,通过RT-PCR和Western blot实验分别从mRNA水平和蛋白水平检测XIAP基因及其下游caspase-3基因的表达情况;通过HE染色、免疫组织化学染色剂凋亡染色,以病理学方法评价肿瘤的治疗效果.结果 (1)动态光散射结果显示siRNA/MBs的直径为(1.89±0.09)μm,表面电位为(8.93±1.88)mV.倒置荧光显微镜观察显示多功能微泡呈球形,无聚集,磷脂膜上的绿色荧光与siRNA的红色荧光完全重叠,提示siRNA负载在微泡的膜上.siRNA/MBs的体外超声显像效果良好,随着每个微泡负载siRNA胶束的量越多,siRNA/MBs在水溶液中越稳定,显像的持续时间明显高于空白的MBs(P<0.05).(2)XIAP/MBs在超声辐照下,具有良好的肿瘤治疗效果.XIAP/MBs US(+)组实验动物的肿瘤生长受到抑制,其他各对照组的肿瘤生长速度明显高于XIAP/MBs US(+)组(P<0.05).同时,XIAP/MBs US(+)组实验动物的生存状态良好,83.3%的实验动物生存期大于30 d.RT-PCR实验结果提示XIAP/MBs US(+)组动物肿瘤组织中XIAP mRNA受到明显抑制,表达量为PBS对照组的(45.5±17.3)%.Western blot的结果从蛋白水平证实XIAP基因沉默的结果,并提示其下游的凋亡执行蛋白caspase-3由于XIAP基因的沉默而被激活.病理学检查结果与分子生物学实验类似,从病理学水平证实XIAP/MBs联合超声辐照的肿瘤基因治疗效应.(3)实验动物的在体CEUS检查发现XIAP/MBs US(+)组肿瘤组织的对比增强明显低于其他各组,时间-强度曲线分析显示该组CEUS的达峰时间(TTP)明显延长,峰值强度(PI)明显低于其他各组.CEUS的结果提示XIAP/MBs US(+)组的肿瘤血供明显低于其他各组,与其病理学检查结果向对应,说明siRNA/MBs可用于肿瘤治疗的疗效评估.结论 本课题组成功制备能高效负载siRNA的多功能微泡超声造影剂,在低频超声辐照下,微泡在肿瘤局部被击破,将靶向与抗肿瘤凋亡基因的XIAP siRNA递送到宫颈癌肿瘤组织中,实现宫颈癌的基因治疗.在基因治疗的过程中,能利用多功能微泡对肿瘤进行CEUS检查,实时评价肿瘤治疗效果.上述结果说明本研究制备的多功能造影剂能实现宫颈癌的基因治疗和疗效评估的一体化,在恶性肿瘤的超声诊疗研究领域具有广阔的应用潜能.