靶向ITGA4B2/AEP三元复合物的外泌体共递送系统显著抑制卵巢癌腹膜转移

《Cellular Oncology》：A Tumor-homing nanoplatform for the co-delivery of triptolide and siRNA-A4B2 conspicuously overcomes peritoneum metastasis of ovarian cancer

本研究针对卵巢癌腹膜转移难题，揭示了ITGA4B2/AEP三元复合物通过激活IL-17/NF-κB信号通路促进转移的新机制。研究人员构建了负载雷公藤甲素(TP)和靶向ITGA4B2的siRNA的腹膜间皮细胞外泌体纳米平台(Si/TP@Exos)，实验证明该平台能高效靶向肿瘤区域，显著诱导卵巢癌细胞凋亡并抑制腹膜转移。该研究为卵巢癌治疗提供了兼具靶向性和安全性的创新策略。

　　

卵巢癌作为妇科恶性肿瘤中死亡率最高的癌种，其治疗面临的最大挑战是高达70%的患者确诊时已发生腹膜转移。这种特殊的转移方式使得癌细胞像种子一样在腹腔内广泛播散，即使经过肿瘤减灭术和化疗，多数患者仍在1-3年内出现复发和耐药。究其原因，整合素家族在介导癌细胞与腹膜微环境相互作用中扮演关键角色，但具体分子机制始终是未解之谜。

上海交通大学医学院附属仁济医院中医科丁陈欢、王晨、郭俊峰等研究人员在《Cellular Oncology》发表的最新研究中，首次揭示了ITGA4B2/AEP三元复合物促进卵巢癌腹膜转移的分子开关机制，并成功构建了一种基于外泌体的靶向纳米载药平台，为破解这一临床难题提供了新方案。

研究人员首先通过蛋白质印迹(Western blot)筛选发现，在具有高转移潜能的ES2卵巢癌细胞中，整合素亚基ITGA4和ITGB2显著高表达。临床样本分析进一步证实，这两种蛋白在卵巢癌腹膜转移组织中的表达水平明显高于原发肿瘤。通过基因敲低实验，研究人员证实抑制ITGA4或ITGB2能显著降低卵巢癌细胞的迁移和侵袭能力，且双敲低效果最为显著。

机制探索方面，研究通过基因富集分析和分子对接预测，发现天冬酰胺内肽酶(AEP)与ITGA4B2存在密切关联。共免疫沉淀(Co-IP)和免疫荧光(IF)实验证实三者可在细胞膜上形成三元复合物。这种复合物通过激活IL-17和NF-κB信号通路，促进上皮间质转化(EMT)相关蛋白（如E-钙黏蛋白(E-cadherin)、波形蛋白(Vimentin)等）表达改变，从而增强癌细胞的转移能力。

针对这一靶点，研究团队创新性地利用腹膜间皮细胞来源的外泌体作为药物载体，构建了共载TP和siRNA的纳米平台(Si/TP@Exos)。透射电镜显示该纳米颗粒呈典型杯状形态，粒径约110纳米。体外实验表明，Si/TP@Exos能被卵巢癌细胞高效摄取，并通过同时释放TP和靶向ITGA4B2的siRNA，显著增强肿瘤细胞凋亡。

在荷瘤小鼠模型中，Si/TP@Exos表现出优异的肿瘤靶向性，能显著抑制肿瘤生长。重要的是，该平台有效降低了游离TP引起的肝肾功能指标（ALT、AST、Cr、Urea）升高，显示出良好的安全性。

关键技术方法包括：利用超速离心法从人腹膜间皮细胞HMrSV5中提取外泌体；通过冰浴超声法将TP和siRNA载入外泌体；采用透射电镜和马尔文粒径分析仪表征纳米颗粒；通过体外迁移侵袭实验、蛋白质印迹、免疫组化等技术验证分子机制；建立裸鼠皮下移植瘤模型评估体内抗肿瘤效果。

研究结果部分显示：

ITGA4B2调控卵巢癌腹膜转移：通过比较5种卵巢癌细胞系和临床样本，发现ITGA4和ITGB2在高转移性ES2细胞和腹膜转移组织中特异性高表达。

抑制ITGA4B2降低卵巢癌细胞转移：基因敲低实验证明，抑制ITGA4B2能显著减弱卵巢癌细胞的迁移和侵袭能力，其中双敲低效果最显著。

整合素A4、整合素B2和AEP形成三元复合物：通过生物信息学分析、分子对接和实验验证，首次证实ITGA4、ITGB2与AEP在卵巢癌细胞膜上形成功能性复合物。

抑制IntegrinA4B2/AEP三元复合物形成抑制卵巢癌细胞的IL17和NF-κB信号通路：RNA测序分析显示，敲低ITGA4B2能显著抑制IL-17和NF-κB信号通路活性，进而影响EMT进程。

Si/TP@Exos对卵巢癌细胞的作用：体外和体内实验均证明，Si/TP@Exos能高效靶向肿瘤组织，通过协同作用显著诱导肿瘤细胞凋亡并抑制肿瘤生长。

Si/TP@Exos体内安全性：生化指标和组织学分析表明，外泌体载药系统能显著降低TP的全身毒性。

研究结论强调，ITGA4B2/AEP三元复合物作为新的分子开关，通过激活IL-17/NF-κB信号通路调控卵巢癌腹膜转移偏好。基于这一发现构建的Si/TP@Exos纳米平台，巧妙利用了外泌体的同源靶向特性，实现了药物在肿瘤部位的特异性富集和控释，为克服卵巢癌腹膜转移这一临床难题提供了具有转化前景的新策略。

该研究不仅深化了对卵巢癌转移机制的理解，更开创了中药活性成分与现代纳米技术相结合的治疗新模式，为恶性肿瘤的靶向治疗提供了新思路。值得注意的是，该技术平台具有广泛的适用性，可拓展至其他难治性肿瘤的治疗研究。