功能化氧化石墨烯携带PD-L1_siRNA抑制肝癌细胞的恶性生物学行为
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激光生物学报
ACTA LASER BIOLOGY SINICA
Vol. 32 No. 4Aug . 2023
第32卷第4期2023年8月
收稿日期:2023-05-05;修回日期:2023-05-29。
基金项目:湖南省研究生科研创新项目(QL 20210136);2021年湖南省企业科技特派员项目(2021GK 5015);湖南省自然
科学基金面上项目(2021JJ 30453);国家自然科学基金面上项目(81872256)。
作者简介:李志伟,博士研究生。
∗ 通信作者:
李立民,讲师,主要从事生物材料与医用电子学方面的研究。
E-mail: fblwlee@ 。
功能化氧化石墨烯携带PD -L1 siRNA 抑制肝癌
细胞的恶性生物学行为
李志伟a ,单丽红a ,刘曦冉a ,闵 洋a ,丁小凤a ,李立民b*
(湖南师范大学 a. 生命科学学院基因功能与调控研究室;b. 工程与设计学院,长沙 410081)
摘 要:
程序性死亡受体1(PD-1)/程序性死亡配体1(PD-L 1)信号通路主要参与免疫负调控作用,且在许多类型的肿瘤的恶性发展中具有关键作用。
PD-L 1的高表达可促进肝细胞癌(HCC )的侵袭,提高肿瘤复发的风险。
另外,PD-L 1常作为免疫检查点的阻断靶点,主要通过单抗将其中和,引发抗肿瘤免疫反应。
因此,PD-L 1是HCC 免疫治疗中极具潜力的靶点之一。
本文主要探究纳米级功能化氧化石墨烯(GO-PEI-PEG )携带PD-L1 siRNA 对肝癌细胞的恶性生物学行为的影响。
研究结果显示,将GO-PEI-PEG/PD-L1 siRNA 转染至MHCC 97H 细胞后,细胞的增殖和迁移均被抑制,细胞周期阻滞在G 1期,且细胞凋亡的数目增多。
进一步研究发现,GO-PEI-PEG/PD-L1 siRNA 对MHCC 97H 细胞的抑制作用是通过阻碍AKT 信号通路激活实现的。
这些试验结果表明,GO-PEI-PEG 具备优秀的递送性能,携带PD-L1 siRNA 可有效干扰PD-L 1表达,进而抑制肝癌细胞的恶性生物学行为,这为治疗HCC 提供了更安全、有效的递送新策略。
关键词:
氧化石墨烯;PD-L 1;siRNA 递送;肝癌;AKT 信号通路中图分类号:
R 735.7 文献标志码:A DOI :
10.3969/j.issn.1007-7146.2023.04.007Functionalized Graphene Oxide Carrying PD -L1 siRNA Inhibits the
Malignant Biological Behaviors of Liver Cancer Cells
LI Zhiwei a , SHAN Lihong a , LIU Xiran a , MIN Yang a , DING Xiaofeng a , LI Limin b*
(Hunan Normal University a. Gene Function & Regulation Laboratory, College of Life Science; b. College of Engineering and
Design, Changsha 410081, China)
Abstract: The programmed cell death protein 1 (PD-1)/ programmed cell death 1 ligand 1 (PD-L 1) signaling pathway is
mainly involved in negative immune regulation and plays a crucial role in the malignant development of many types of tumors. High expression of PD-L 1 promotes HCC invasion and increases the risk of tumor recurrence. In addition, PD-L 1 is often used as an immune checkpoint blockade target, mainly neutralized by monoclonal antibodies to trigger an anti-tumor immune re-sponse. Therefore, PD-L 1 is one of the potential targets in HCC immunotherapy. This study mainly uses nano-scale function-alized graphene oxide (GO-PEI-PEG) to carry PD-L1 siRNA to explore the malignant biological effects on liver cancer cells. The results showed that after transfection of GO-PEI-PEG/PD -L1 siRNA into MHCC 97H cells, the proliferation and migration of cells were inhibited, the cell cycle was arrested in the G 1 phase, and the number of apoptotic cells increased. It was further found that the inhibitory effect of GO-PEI-PEG/PD-L1 siRNA on MHCC 97H cells was achieved by blocking the activation of the AKT signaling pathway. These experimental results show that GO-PEI-PEG has excellent delivery performance, carries
激光生物学报
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肝癌(liver cancer)是全球第六大常见癌症和第四大致死癌症,目前中国原发肝癌新发病例为
36.5万,死亡病例为31.9万[1]。
肝癌因诊断发现时常为晚期,且治愈率低,对人类健康造成了严重的危害。
根治性肝切除术仍然是肝细胞癌(hepatocel-lular carcinoma,HCC)的首要治疗手段,但是大约70%的患者在根治性治疗后存在复发的情况,导致5年生存率仅为40.0% ~71.9%[2-3]。
除了传统治疗方式外,免疫治疗也成为肝癌的治疗方法之一。
免疫治疗是通过激发人体的免疫功能来发挥对肿瘤细胞的杀伤作用的[4],主要分为过继免疫治疗和免疫检查点阻断治疗[5]。
程序性死亡受体1(pro-grammed cell death protein 1,PD-1)和程序性死亡配体1(programmed cell death 1 ligand 1,PD-L1)是常见的免疫检查点,它们主要在免疫调控中维持机体内的免疫平衡,起到免疫负调控作用。
但是,在恶性肿瘤中,免疫负调控的功能被肿瘤细胞“利用”,使肿瘤细胞发生免疫逃逸[6]。
研究表明,PD-L1的表达与许多类型肿瘤的恶性进展存在相关性, PD-L1的高表达可促进HCC的侵袭性增加,提高根治性切除术后患者肝癌复发的风险[7-9]。
另外,与原发性HCC相比,复发性的HCC表现出更高的PD-L1表达,导致复发性HCC细胞的逃避能力增强[8]。
目前,以新型生物材料为载体携带核酸或化疗药物的靶向治疗被广泛研究及应用。
常见递送核酸的载体分为病毒载体和非病毒载体[10]。
病毒载体以其高转染效率和强稳定性备受关注,然而,它突变风险高且具有免疫原性,极易引发炎症,存在巨大的安全隐患[9]。
非病毒载体包括阳离子脂质体、阳离子多聚复合物、多肽蛋白类递送载体以及多种基于阳离子高分子修饰的无机纳米颗粒[11]。
这类载体不会引起机体免疫排斥反应,且具有灵活的修饰性[12]。
氧化石墨烯(graphene oxide,GO)作为一种新型碳纳米材料,具有极佳的亲水性和生物相容性,并且经修饰和功能化后的衍生物常用于生物医学领域[13]。
另外,在生物传感、成像、抗菌、免疫增强剂等领域中,GO也成为备受关注的对象[14]。
本研究以PD-L1作为肝癌的治疗靶点,制备纳米级功能化氧化石墨烯(graphene oxide - polyethylen-imine - polyethyleneglycol,GO-PEI-PEG)作为PD-L1 siRNA的递送载体,在体外探究GO-PEI-PEG/PD-L1 siRNA对肝癌细胞的恶性生物学行为的影响。
1 材料与方法
1.1 材料
细胞株:肝癌细胞系 MHCC97H(已通过STR鉴定)购自American Type Culture Collection (ATCC),于本实验室冻存。
主要试剂:石墨粉末、H2SO4、KMnO4、30%过氧化氢均购于国药集团化学试剂有限公司;六臂胺端聚乙二醇(6-arm-PEG-NH2)购于上海芃硕生物科技有限公司(货号PS6-N-10K);25 kD支化聚乙烯亚胺(polyethylenimine,Branched)来自Sigma-Aldrich 公司(货号9002-98-6)。
胎牛血清(fetal bovine se-rum,FBS,货号FCS500)来自Excell bio公司,DMEM (Dulbecco’s modified Eagle medium)培养基(货号
2252351)购自Vivacell公司,Opti-MEM培养基(货号31985070)购自Gibco公司,青霉素、链霉素(货号E607011-0100)购自生工生物工程(上海)股份有限公司。
3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴盐[3-(4,5-dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2-H-tetrazolium bromide,MTT]、磷酸缓冲盐溶液(phosphate buffer saline,PBS)、氯化钠、甘氨酸、亚甲双丙烯酰胺、丙烯酰胺、考马斯亮蓝、乙二胺四乙酸(ethylenediaminetetraacetic acid,EDTA)、十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate,SDS)、二硫苏糖醇(dithiothreitol,DTT)、四甲基乙二胺(N,N,N′,N′-tetramethylethylenediamine,TEMED)、三羟甲基氨基甲烷(Tris-base)、蛋白抑制剂苯甲基磺酰氟(phenyl-methanesulfonyl fluoride,PMSF)购自生工生物工程(上海)股份有限公司;蛋白Marker(货号PM901)购自北京金沙生物科技有限公司。
细胞周期试剂盒(货号F10797)来自赛默飞世尔科技公司,细胞凋亡试剂盒(货号640914)来自Biolengd公司。
NC
PD-L1 siRNA to effectively interfere with PD-L1 expression, and then inhibits the malignant biological behavior of liver cancer cells, which provides a safer and more effective delivery strategy for the treatment of HCC.
Key words: graphene oxide; PD-L1; delivery of siRNA; liver cancer; AKT signaling pathway
(Acta Laser Biology Sinica, 2023, 32(4): 345-352)
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siRNA、PD-L1 siRNA和PD-L1 siRNA-FAM购自上海吉玛制药技术有限公司;NC siRNA序列为sense:
5'-UUCUCCGAACGUGUCACGUTT-3';antisense:5'-ACGUGACACGUUCGGAGAATT-3'。
PD-L1 siR-NA和PD-L1 siRNA-FAM序列均为sense:5'-GUG-GCAUCCAAGAUACAAATT-3';antisense:5'-UUU-GUAUCUUGGAUGCCACTT-3'。
抗体:α-tubulin抗体(货号T6199)购于Sigma公司,1:5000稀释使用;BCl2抗体(货号sc-7382)购于Santa Cruz公司,1:1000稀释使用;p-AKT(Ser473)(货号#9271)、p-CREB(货号#9198)和CREB抗体(货号#9197)购于Cell Signaling Technology公司,这两种抗体均1:1000稀释使用;β-catenin(货号66379-1-Ig)购于武汉三鹰生物技术有限公司,1:1000稀释使用;PD-L1抗体(货号A1645)购于武汉爱博泰克生物科技有限公司公司,1:500稀释使用;AKT抗体(货号D151600)购于生工生物工程(上海)股份有限公司,1:600稀释使用;辣根过氧化物酶偶联的羊抗兔(货号074-1506)、羊抗鼠(货号04-18-06)二抗为KPL品牌,1:5000稀释使用。
1.2 GO的制备
GO的制备方法是根据传统的Hummers方法[15]进行改进的,简单步骤如下:在冰浴条件下,将70 mL H2SO4缓慢倒入圆底烧瓶中,缓慢搅拌。
称取3.0 g石墨粉末少量多次倒入H2SO4中;待石墨粉末分散后,称取9.0 g KMnO4缓慢倒入体系中,此过程严格保证温度不高于20℃;待体系完全搅拌均匀后,转移至40℃的油浴锅中,剧烈搅拌30 min;随后,缓慢加入150 mL去离子水,升温至95℃,反应15 min;结束后,将体系倒入含0.5 L去离子水的烧瓶中,并逐滴滴加15 mL 30%的双氧水。
用去离子水离心洗涤产物至中性,用真空冷冻干燥仪对产物进行干燥。
1.3 GO-PEI-PEG的制备
制备羧基化氧化石墨烯(GO-COOH)的具体操作为:称取100 mg GO加入到10 mL去离子水中,超声得到分散液;往分散液中添加2.4 g NaOH和2.0 g C2H3ClO2,随后剧烈搅拌3 h;之后离心获得固体残余物,用去离子水充分洗涤至中性,即为GO-COOH。
对G O-C O O H进行功能化修饰:将10m g PEG和10 mg EDC加入超声分散后的GO-COOH (0.5 mg/mL,20 mL)中;反应5 min后室温下搅拌30 min;加入50 mL PEI(1 mg/mL)和15 mg EDC,超声处理5 min,然后室温下搅拌过夜;用去离子水洗涤反应产物至中性,获得GO-PEI-PEG溶液。
1.4 表征检测
傅里叶红外光谱:将少量的GO、GO-COOH、GO-PEI和GO-PEI-PEG分别加入至干燥的溴化钾中,研磨均匀后,使用模具和压片机制备成溴化钾压片。
放置于傅里叶红外光谱仪(NEXUS670)上检测样品光谱,波谱扫描范围为400~4000 cm-1。
动态光散射(dynamic light scattering,DLS):首先,加1 mL去离子水至比色皿中,放入动态光散射仪(Nano ZS90)中扫描获取背景数据;之后,按照同样参数分别对GO、GO-PEI和GO-PEI-PEG分散液(1 mL,0.1 mg/mL)进行扫描,获取Zeta电位。
透射电子显微镜:将质量浓度为0.1 mg/mL的分散液(GO、GO-PEI和GO-PEI-PEG)滴加在铜网中,使用滤纸吸取多余的液体,过夜干燥。
使用日本JEOL公司(JEOL2100)的透射电子显微镜拍摄样品的形貌图片。
1.5 细胞培养
使用含10%胎牛血清的DMEM培养基培养MHCC97H细胞,并放置在5% CO2、37℃培养箱中培养。
1.6 GO-PEI-PEG/siPD-L1转染试验
按GO-PEI-PEG与siRNA的N/P为0.5配制混合物,具体操作如下:在两管含有100µL Opti-MEM的RNase free离心管中分别加入5.0µL PD-L1 siRNA (20μmol/L)和7.5µL GO-PEI-PEG(0.1 mg/mL)进行稀释,室温条件下静置5 min。
将两者混合均匀,室温条件下孵育30 min。
PBS清洗细胞2次,加入1.8 mL不含血清的DMEM培养基,滴加转染混合物,置于37℃细胞培养箱中培养5 h,PBS清洗2次后,更换正常细胞培养基继续培养48 h。
本文涉及的细胞表型试验和蛋白质免疫印迹试验的分组均为空白组(Blank组)、对照组(Control组)和PD-L1 siRNA组。
Blank组仅添加GO-PEI-PEG至细胞培养体系中;Control组将GO-PEI-PEG递送NC序列转染至细胞中;PD-L1 siRNA组将GO-PEI-PEG递送PD-L1 siRNA序列转染至细胞中。
1.7 Transwell迁移试验
在24孔板中加入细胞培养基(每孔300μL),将Transwell小室(Corning,货号3413)放入孔板中,
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并添加100μL无血清培养基;接种转染处理后的MHCC97H细胞(1×104个),放置在37℃、5% CO2培养箱中培养24 h。
之后,使用4%多聚甲醛固定,加入0.5%的结晶紫室温染色,使用显微镜获取图片,统计细胞总量。
1.8 克隆形成试验
在6孔板中每孔加入500个转染后的细胞,加入2 mL完全培养基,放置于37℃、5% CO2的细胞培养箱中培养2周,每隔3天更换1次培养基。
在显微镜下观察到有细胞团时,可使用多聚甲醛进行固定,用结晶紫染色。
等干燥后,用数码相机拍照,并统计细胞数量。
1.9 细胞增殖检测
以每孔5000个的量将转染后的细胞接种于96孔板中。
分别在第1、2、3天每孔加入100μL MTT,
37℃继续培养4 h。
使用酶标仪检测波长为490 nm 的吸光度。
1.10 细胞周期检测与细胞凋亡检测
将转染处理48 h后的MHCC97H细胞制备成细胞悬液,并用预冷PBS清洗2次。
加入500µL细胞周期检测试剂,4℃避光染色15 min后上机进行检测。
按照细胞周期检测方法处理细胞样品,之后按照生产厂家说明书依次对细胞进行Annexin-V-FITC 和碘化丙啶(propidium iodide,PI)染色。
染色完成后,利用流式细胞仪进行细胞凋亡检测。
1.11 蛋白质免疫印迹
对MHCC97H细胞进行转染48 h后收集细胞,并用RIPA细胞裂解液提取细胞总蛋白,以20μg蛋白总量上样,进行十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶(sodium dodecyl sulfate - polyacrylamide gel electro-phoresis,SDS-PAGE)电泳。
电泳完毕后转膜、封闭、一抗和二抗孵育,最后使用增强化学发光法(en-hanced chemiluminescence,ECL)进行显影。
1.12 统计学分析
试验数据采用GraphPad软件进行统计分析,数据来自至少3个独立试验,采用Student’s t-test检测,*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001,****P<0.00001。
2 结果与分析
2.1 GO-PEI-PEG表征结果
在傅里叶红外光谱分析中,羟基的特征峰在3420 cm-1处,羰基的特征峰在1729 cm-1处,酰胺基的特征峰在1636 cm-1处,甲基的特征峰在2927 cm-1处。
在傅里叶红外光谱图中(图1a),GO、GO-COOH、GO-PEI和GO-PEI-PEG在3420 cm-1处存在羟基的特征峰。
GO的峰谱在1729 cm-1(羰基峰)和1636 cm-1(酰胺键峰)两处有峰,而GO-COOH、GO-PEI和GO-PEI-PEG的峰谱中未存在羰基的特征峰,而是存在酰胺键的特征峰。
试验结果表明,制备的GO具有典型的特征峰,经过PEI和PEG 修饰后,GO表面的含氧基团与胺基形成了酰胺键,鉴定为GO-PEI-PEG。
利用DLS检测表面Zeta电荷,可得GO的Zeta 电位为-47.93 mA,GO-PEI为+45.37 mA,GO-PEI-PEG为+44.93 mA(图1b)。
用透射电子显微镜观察GO和GO-PEI-PEG的形态发现,制备的GO呈单层结构,并且呈经典的薄纱形态,其表面积大;GO-PEI-PEG的形态较GO无明显改变,说明聚合物的接枝不会改变GO的物理性质(图1c)。
2.2 GO-PEI-PEG/PD-L1 siRNA抑制肝癌细胞的增殖和迁移
在MHCC97H细胞中,第1、2和3天PD-L1 siR-NA组的吸光度比Blank组、Control组显著降低,说明GO-PEI-PEG可有效地递送PD-L1 siRNA,并能够抑制MHCC97H细胞的增殖(图2a)。
克隆形成试验结果也表明,MHCC97H细胞的克隆成团能力也得到了抑制(图2b)。
这些试验结果提示了PD-L1的表达与肝癌细胞的增殖能力呈正相关。
Transwell试验评估细胞迁移能力结果显示,PD-L1 siRNA组的细胞迁移数目明显减少,说明敲低PD-L1能够影响肝癌细胞的迁移能力(图2c)。
2.3 GO-PEI-PEG/PD-L1 siRNA使肝癌细胞阻滞在G1期
细胞周期分为间期(G1、S、G2)和分裂期(M)两个阶段。
G1期又称为合成前期,主要合成RNA 和核糖体,为S期的DNA复制做准备。
滞留在G1期的细胞不能进行有丝分裂,进而增殖受到抑制。
利用流式细胞术检测转染48 h后细胞的周期,结果如图3所示:在MHCC97H中,Blank组G1期的细胞有61.04%,S期的细胞有30.96%,G2/M期的细胞有8.00%;Control组G1期的细胞有60.58%,S期的细胞有31.42%,G2/M期的细胞有8.00%;PD-L1 siRNA组G1期的细胞有70.35%;S期的细胞有26.73%,G2/M 期的细胞有2.92%。
试验结果表明,敲低PD-L1使
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第4
期图1 GO 和修饰后的GO 的表征鉴定与形态样貌
Fig. 1 Characterization, identification and morphology of GO and modified GO
(a )GO 、GO-COOH 、GO-PEI 和GO-PEI-PEG 的傅里叶红外光谱图谱;(b )GO 、GO-PEI 和GO-PEI-PEG 的Zeta 电位;
(c )透射电子显微镜观察GO 和GO-PEI-PEG 的形态样貌。
(a) FTIR spectra of GO, GO-COOH, GO-PEI and GO-PEI-PEG; (b) Zeta potential of GO, GO-PEI and GO-PEI-PEG;
(c) Morphology of GO and GO-PEI-PEG observed by transmission electron microscopy.
图2 GO-PEI-PEG/PD -L1 siRNA 抑制肝癌细胞增殖和迁移
Fig. 2 GO-PEI-PEG/PD -L1 siRNA inhibits the proliferation and migration of liver cancer cells
(a )MTT 试验分析MHCC97H 细胞的增殖能力;(b )克隆形成试验分析MHCC97H 细胞的成团能力;(c )Transwell 试验分析MHCC97H 细胞
的迁移能力。
*显示差异有统计学意义(*P <0.05,**P <0.001,***P <0.000 1,****
P <0.000 01)。
(a) MTT assay to analyze the proliferation ability of MHCC97H cells; (b) Colony formation assay to analyze the clumping ability of MHCC97H cells; (c) Transwell assay to analyze the migration ability of MHCC97H cells. * indicate statistically significant differences (*P <0.05, **P <0.001,
***
P <0.000 1, ****P <0.000 01).
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肝癌细胞周期滞留在G 1期,抑制细胞的增殖。
2.4 GO-PEI-PEG/PD-L1 siRNA 促进肝癌细胞的凋亡
先将G O -P E I -P E G /P D -L 1 s i R N A 转染至
MHCC 97H 中,24 h 后,利用流式细胞仪检测细胞凋亡。
图4结果显示,
PD-L1 siRNA 组凋亡总数(20.05%)比Blank 组(10.09%)、Control 组(9.67%)多,说明干扰PD -L1能够促进MHCC 97H
细胞凋亡。
图3 GO-PEI-PEG/PD -L1 siRNA 使肝癌细胞阻滞在G1
Fig. 3 GO-PEI-PEG/PD -L1
siRNA arrests liver cancer cells at G1
图4 GO-PEI-PEG/PD -L1 siRNA 促进肝癌细胞凋亡
Fig. 4 GO-PEI-PEG/PD -L1 siRNA promotes apoptosis of liver cancer cells
2.5 GO-PEI-PEG/PD-L1 siRNA 抑制AKT 信号 通路激活
有文献报道,
AKT 信号通路参与肿瘤生长及发展,是肿瘤细胞增殖必不可少的信号通路[16]。
蛋白免疫印迹的结果显示(图5):干扰PD -L1后,MHCC 97H 细胞中AKT 总蛋白的表达水平没有明显变化,但磷酸化AKT (p-AKT Ser 473)的表达下调。
CREB 是AKT 信号通路的下游蛋白,p-AKT 可以促进CREB 发生磷酸化,导致磷酸化CREB 入核,增强CREB 的活性。
干扰PD -L1后,在MHCC 97H 细胞中,
CREB 和磷酸化CREB 都显著下调;BCL2是癌基因,表达的蛋白称为抗凋亡蛋白,是CREB 的靶基因,而CREB 可以促进BCL2表达,增强肿瘤细胞抗凋亡能力。
干扰PD -L1后,
BCL 2蛋白显著下调。
因此,干扰PD -L1表达可抑制AKT 信号通路激活,BCL2表达受阻,
进而影响肝癌细胞抗凋亡能力。
图5 蛋白免疫印迹检测MHCC97H 中AKT 信号通路相关蛋白
Fig. 5 Western blot detection of AKT signaling pathway-related
proteins in MHCC97H
351第4期
3 讨论
PD-L1/ PD-1信号通路可促进肿瘤细胞免疫逃逸,主要在肿瘤微环境中通过影响淋巴细胞来抑制免疫反应。
在免疫功能失调的颅内生殖细胞瘤患者中,其体内肿瘤浸润性淋巴细胞表面的PD-1的表达上调,Foxp3阳性、CD8阳性肿瘤浸润性淋巴细胞因子分泌增多,这些肿瘤微环境的改变诱导CD4+TIL向Foxp3+TIL细胞分化,从而引起免疫耐受[17]。
然而,阻断PD-L1可以抑制肿瘤细胞免疫逃逸,例如,在胃癌中,阻断PD-L1可降低T细胞的凋亡,保持T细胞识别肿瘤细胞的能力和杀伤作用[18-20]。
对肝癌患者的肿瘤标本进行分析,发现PD-1集中在免疫细胞浸润区域,而PD-L1和PD-L2则主要分布在肿瘤组织中[20]。
有研究指出,PD-L1的高表达可促进肝癌的侵袭,提高术后复发的风险[7]。
在复发HCC中,PD-L1的表达出现更高的水平,导致复发性肝癌细胞的免疫逃逸能力增强[8]。
另外,不少研究证明,AKT信号通路与PD-L1的表达相关。
Xu等[21]报道,环状RNA hsa_circ_0003288可充当miR-145的海绵,并通过PI3K/AKT信号通路上调PD-L1的表达来促进EMT和侵袭。
Gao 等[22]报道,桃叶珊瑚苷通过抑制HCC细胞中的Akt/β-catenin信号通路显著下调PD-L1的表达。
Wu 等[23]报道,HCC中的WSX1抑制PD-L1的表达是通过抑制PI3Kδ/AKT信号通路失活实现的,此信号通路失活激活了GSK3β,进而促进PD-L1的降解。
上述的研究中,PD-L1均被报道为AKT信号通路的下游蛋白,通过调控它的表达影响HCC的发展。
本文发现,PD-L1的表达降低会影响β-catenin/AKT/ CREB/BCL2信号轴,进而促进HCC细胞凋亡和抑制细胞增殖,这说明,PD-L1也可以作为AKT信号通路的上游因子。
这个结论在Dong等[24]的研究中也被提出,但是,他们发现,在肝内胆管癌中干扰PD-L1会促进AKT磷酸化,导致AKT信号激活,促进肿瘤细胞增殖,与我们的结果不一致。
这种情况的出现可能与不同类型的肿瘤细胞有关。
总之,本文表明,GO-PEI-PEG递送PD-L1 siRNA可干扰PD-L1的表达,抑制HCC细胞的增殖,这为全面了解PD-L1的作用提供了证据。
目前针对PD-L1开发了许多免疫检查点抑制剂,主要是单克隆抗体,例如,纳武单抗(Niv-olumab)、帕姆单抗(Pembrolizumab)、Pidilizumab、AMP224。
这些单克隆抗体对于实体瘤的治疗作用尚未达到预期。
因此,如何更有效地靶向PD-L1成为免疫治疗的关注点之一。
随着对新型生物材料开发与应用,越来越多的研究将其作为核酸或药物递送系统。
GO具有极高的电、热光传导性,在电子以及生物医学等领域有着广泛的应用前景[25]。
它具有聚合物、胶体、薄膜以及两性分子的特性,另外,还具备良好的亲水性和生物相容性[13,26]。
目前,有许多文献报道,GO及其衍生物递送核酸或者负载药物可用于肿瘤治疗,弥补药物自身缺陷并增强靶向性[14,19]。
在我们之前的报道中,GO-PEI-PEG/ PD-L1 siRNA可通过增强T细胞的杀伤能力和促进肝癌细胞发生铁死亡来增强抗肿瘤能力[27]。
结合本文的结果,我们全面阐述了GO-PEI-PEG/PD-L1 siRNA对HCC的抑制作用,这为HCC的临床治疗提供了新思路。
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