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TP53 基因在多种癌症中常发生改变,其功能缺失与癌症发展及耐药相关。为探索卵巢癌治疗新策略,研究人员构建基于细胞外囊泡(EVs)的纳米平台递送 TP53 蛋白。结果显示该平台能抑制癌细胞增殖、诱导凋亡,为卵巢癌治疗提供新思路。
在癌症的世界里,TP53 基因是一位至关重要的 “守护者”。它作为一种肿瘤抑制基因,能触发细胞的生长抑制和凋亡反应,就像给失控的癌细胞踩下 “刹车”。然而,在大约一半的人类癌症中,TP53 基因却出现了丢失或突变的情况,这就好比 “刹车” 失灵,导致癌细胞疯狂增殖、侵袭,还对各种治疗手段产生了抵抗,其中卵巢癌就是深受其害的一种。在卵巢癌患者中,TP53 基因的异常改变频繁出现,尤其是在超过 40% 的卵巢癌病例以及超过 90% 的高级别浆液性卵巢癌病例中,这让卵巢癌的治疗变得困难重重。
为了攻克这一难题,复旦大学附属妇产科医院和上海女性生殖内分泌相关疾病重点实验室的研究人员展开了深入研究。他们致力于寻找一种有效的方法,恢复 TP53 基因的功能,从而为卵巢癌患者带来新的希望。经过不懈努力,研究人员构建了一种基于细胞外囊泡(EVs)的纳米平台,旨在将 TP53 蛋白精准地递送到卵巢癌细胞中。这一研究成果发表在《Journal of Ovarian Research》上,为卵巢癌的治疗开辟了新的方向。
研究人员为开展这项研究,用到了以下几个主要关键技术方法:
- 构建质粒及制备纳米颗粒:设计包含特定功能区域的质粒,转染细胞后经多步离心、过滤等操作制备负载 TP53 蛋白的纳米颗粒,并通过多种检测手段对其进行表征。
- 细胞实验:选用 SKOV - 3 等细胞系,进行纳米颗粒摄取实验、细胞增殖和凋亡检测、流式细胞术分析等,探究纳米颗粒对细胞的作用。
- 动物实验:建立免疫缺陷裸鼠的 SKOV - 3 异种移植瘤模型,通过尾静脉注射纳米颗粒,观察肿瘤生长、重量变化,进行免疫荧光和免疫组化检测等评估治疗效果 。
下面来详细看看研究结果:
- TP53 在卵巢癌中的表达水平:通过分析 Cancer Cell Line Encyclopedia(CCLE)数据集和 NCI - 60 细胞系数据集,发现 SKOV - 3 细胞无论是在原发性肿瘤细胞还是转移灶癌细胞中,TP53 表达水平都极低,且其突变类型为 Deletion – Frameshift,表明 SKOV - 3 细胞是 TP53 缺陷型癌细胞,适合用于 TP53 递送评估。
- 内源性蛋白加载策略及纳米颗粒表征:设计基于小 EVs 的纳米平台,将包含 Lamp2b、PhoCl 和 TP53 的质粒转染原始细胞。经透射电子显微镜(TEM)、纳米颗粒跟踪分析(NTA)和蛋白质免疫印迹(western blot)检测,结果显示成功制备出具有经典杯状结构、大小在 30 - 1000nm 且成功负载 TP53 的纳米颗粒。
- 纳米颗粒的摄取及靶向递送效率:用 PKH26 标记纳米颗粒处理 SKOV - 3 细胞,通过免疫荧光显微镜和流式细胞术检测发现,纳米颗粒能被细胞摄取。同时,构建的靶向纳米颗粒(如 anti - Her2 nanoparticlesCre)在体外实验中,相比非靶向纳米颗粒,能更高效地将货物递送至靶向受体细胞,显著提高 GFP 阳性细胞百分比。
- 纳米颗粒对癌细胞活力的影响:将 anti - Her2 nanoparticlesTP53、nanoparticlesTP53等分别加入人工 TP53 缺陷型癌细胞 HCCp53-/-和天然 TP53 低表达的 SKOV - 3 细胞中。细胞增殖实验和凋亡实验结果表明,这两种纳米颗粒均能抑制癌细胞活力,促进癌细胞凋亡,且 anti - Her2 nanoparticlesTP53对 Her2 + SKOV - 3 细胞的抑制效果更显著。
- anti - MSLN nanoparticlesTP53的体内抗肿瘤效果:以表达间皮素(MSLN)的 SKOV - 3 细胞构建裸鼠异种移植瘤模型,分组给予不同处理。实验结果显示,anti - MSLN nanoparticlesTP53组肿瘤生长抑制效果最佳,肿瘤重量明显低于其他组,且该组肿瘤组织中 TP53 表达水平更高,Ki - 67、IQGAP1、MYC 和 EGFR 等蛋白表达水平更低。
综合上述研究,研究人员成功构建了基于 EVs 的纳米平台,并实现了 TP53 蛋白的有效加载和靶向递送。该纳米平台在体外和体内实验中均展现出良好的抑制卵巢癌细胞生长的能力,为卵巢癌的治疗提供了一种潜在的有效策略。不过,研究也存在一定局限性,如缺乏对不同纳米颗粒货物(如 PTEN 蛋白或顺铂药物)的相关研究。但随着纳米颗粒加载技术的不断发展,有望进一步提升基于 EVs 的纳米颗粒在癌症治疗中的效果。总体而言,这项研究为卵巢癌的治疗带来了新的曙光,也为生物活性蛋白治疗癌症开辟了一条充满希望的道路。