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癌症转移是造成癌症相关死亡的重要原因。转移形成是一个复杂的级联过程,是循环肿瘤细胞(Circulating tumor cells,CTCs)与转移前微环境(Pre-metastatic niche,PMN)相互作用的结果。目前,大多数抑制癌症转移的策略都针对于CTCs,忽略了转移前微环境在转移过程中的重要作用。转移前微环境是由原位肿瘤分泌的细胞因子、细胞外囊泡及其分泌物质动员的髓系来源的细胞与转移器官基质细胞成分相互作用形成的有利于循环肿瘤细胞定植、生长和转移的微环境。因此,抑制转移前微环境形成也是一种有效的抗转移策略。结直肠癌(Colorectal cancer,CRC)是世界第三大癌症,约35%-55%的CRC患者最终会发生肝转移。目前,手术切除和化疗是肝转移临床治疗的主要方法。受限于转移灶位置以及术后剩余肝脏体积,只有部分肝转移患者适合于肝脏切除手术,肝转移切除患者的5年生存率仅为28%-39%,化疗患者预后更差。因此,采用有效手段抑制转移发生对延长CRC患者的生存期至关重要。中性粒细胞是人体血液中最丰富的白细胞,也是转移前微环境形成的重要驱动力。结直肠癌模型中,中性粒细胞通过CXCL1-CXCR2、CCL9-CCR1和CXCL12-CXCR4信号轴在转移前肝脏中募集。循环到肝脏的中性粒细胞会分泌S100A8/9等炎性因子促进炎症微环境的形成。此外,中性粒细胞还会分泌MMP2/9等细胞因子,MMP2/9可以重塑细胞外基质并且促进血管形成。血管生成和炎症微环境的形成均有助于肿瘤细胞的定植、存活和增殖。因此,阻断中性粒细胞在肝转移前微环境中募集是抑制转移前微环境形成的有效策略。中性粒细胞胞外诱捕网(Neutrophil extracellulartraps,NETs)是中性粒细胞释放的以DNA为骨架的网状蛋白结构,上面包含MMP9、HMGB1、抗菌肽等多种蛋白质。NETs是机体抵抗真菌细菌感染的有效武器,但是也与风湿、系统性红斑狼疮等多种疾病的发展密切相关。在结直肠癌肝转移发生的过程中,NETs主要通过趋化作用吸引肿瘤细胞向肝脏转移。机制研究表明,结直肠癌肿瘤细胞膜上的跨膜蛋白CCDC25可以感知NET-DNA,随后激活ILK-β-parvin信号通路,导致肿瘤细胞骨架重排和定向迁移。在手术应激条件下,NETs搭载的HMGB1蛋白可以激活肿瘤细胞TLR9信号通路,进而促进肿瘤细胞的黏附、转移及增殖;NETs搭载的MMP9蛋白也可以促进血管生成;NETs还可以诱导Kupffer细胞释放包括IL-6、TNF-α以及CXCL10等多种细胞因子和趋化因子,这些因素都已被证明会促进转移前微环境的形成。因此,清除NETs可以有效抑制转移形成。本研究以NETs为靶点,选用DNase Ⅰ作为NETs清除剂和中性粒细胞募集的阻断剂。通过薄膜分散法制备包载DNase Ⅰ的脂质体,用以保护DNase Ⅰ在体内不被快速的降解;通过构建CCDC25过表达细胞系并提取CCDC25过表达细胞膜与脂质体融合,成功制备NETs靶向的DNase Ⅰ杂合脂质体(CCDC25-DNaseⅠ lipsomes,C-DL),从而提高DNase Ⅰ脂质体的靶向性;通过体外实验检测杂合脂质体中DNase Ⅰ的释放效率、体内实验检测杂合脂质体对NETs的靶向性、清除效率以及其对转移前微环境的影响,最后通过转移模型探究杂合脂质体的抗转移效果。方法1.分别采用蛋白免疫印记和流式细胞术检测结直肠癌肝转移前微环境中CitH3(NETs特异性蛋白marker)的表达和中性粒细胞比例.2.构建CCDC25过表达的CT26细胞系并通过Transwell检测其对NETs的趋化能力。3.通过薄膜分散法构建包含DNase Ⅰ的脂质体并与CCDC25过表达的细胞膜共挤出构建CCDC25细胞膜杂合的DNase Ⅰ脂质体(CCDC25-DNase Ⅰlipsomes,C-DL)。4.通过荧光成像检测C-DL对NETs的靶向性5.通过蛋白免疫印记以及流式细胞术检测C-DL对肝转移前微环境的影响。6.通过结直肠癌肝转移模型探究C-DL的直接抗转移效果。结果1.结直肠癌肝转移前微环境中中性粒细胞比例增加且存在大量NETs2.成功构建CCDC25过表达CT26细胞系。CCDC25过表达细胞系向NETs的趋化能力增加了一倍。3.成功构建了粒径均一、形态规整的C-DL。4.C-DL在富含NETs的转移前肝脏大量募集并且提升了 DNase Ⅰ在体内的停留时间。5.C-DL高效清除转移前肝脏中的NETs并阻断中性粒细胞的募集,同时还增加了 T细胞的浸润。6.C-DL有效抑制结直肠癌肝转移形成。结论1.利用薄膜分散法以及共挤出方法成功构建了 NETs特异性靶向的C-DL。2.NETs特异性靶向的C-DL可以有效地在富含NETs的肝脏募集。3.NETs特异性靶向的C-DL通过塑造抗肿瘤转移前微环境来抑制结直肠癌肝转移形成。