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東納快訊:磁性納米探針助力美羅華單抗殺傷惡性淋巴瘤細胞

日期: 2019-04-16
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磁性納米探針助力美羅華單抗殺傷惡性淋巴瘤細胞

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近日東南大學生物科學與醫學工程學院研究者在International Journal of Nanomedicine(2019, 14, 921-936)發表題為“Apoptosis-promoting effect of rituximab-conjugated magnetic nanoprobes on malignant lymphoma cells with cD20 overexpression 的研究論文,指出將臨床非霍奇金惡性淋巴瘤治療用美羅華單抗偶聯在磁性納米顆粒表面構建的磁性納米探針能夠顯著提升對腫瘤細胞的殺傷作用,并且這一作用能夠被外加靜磁場進一步增強,從而可望實現磁共振成像指導下的惡性淋巴瘤增效治療。

東納學術課堂:磁性納米探針助力美羅華單抗殺傷惡性淋巴瘤細胞

1 偶聯美羅華單抗的磁性納米探針制備方法

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磁性納米顆粒代表了一類應用于臨床磁共振成像的無創型顯像試劑,臨床上可用作被動靶向造影劑,而且磁性納米氧化鐵顆粒偶聯特定靶向分子可用于細胞分子成像和靶向治療。根據不同的應用需求,合理構建磁性氧化鐵納米探針,深入研究其體內外生物學效應,尤其在細胞水平進行更深入的作用機制研究和直接的操控探索具有重要的研究意義。

在治療 B 細胞淋巴瘤時,CD20 分子是理想的靶抗原。美羅華單抗是首個被美國 FDA批準用于治療難治性非霍奇金淋巴瘤的單克隆抗體,其治療效果在數十年的臨床實驗中已經得到驗證。但仍然有半數的病人對美羅華治療無應答。目前,還沒有成熟的理論機制可以完全解釋美羅華單抗的耐藥機制。如何進一步增強美羅華抗體的治療效果成為研發熱點。

文章通過化學共沉淀方法,成功合成了油酸修飾的四氧化三鐵磁性納米顆粒(Fe3O4 @OA),配體交換得到2,3-二巰基丁二酸(DMSA)修飾的 6.5nm 四氧化三鐵納米顆粒(Fe3O4 @DMSA)。通過 EDC/NHS 偶聯,成功在磁性納米顆粒表面偶聯了一個美羅華抗體Fe3O4 @[email protected]。通過細胞表面 CD20 抗原檢測,納米探針靶向CD20陽性細胞。磁共振成像、細胞電鏡等實驗,驗證了納米探針對CD20陽性細胞的靶向效果。同時,納米探針有明顯的促CD20陽性 Raji 細胞的凋亡作用。美羅華單抗的作用機制包括誘導CD20聚集至脂閥區,偶聯在納米顆粒表面的單抗在顆粒間的偶極相互作用下可能增強了誘導CD20聚集的作用,與美羅華單抗的單獨作用相比,納米探針具有更強的誘導CD20聚集作用,并且這種誘導聚集作用在磁場下進一步被放大。CD20聚集引起細胞內鈣離子增加,抑制凋亡蛋白Bcl-2下調,促凋亡蛋白Bax上調,線粒體膜電位( ψm)降低,ROS 增加,從而促使細胞凋亡。

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東納學術課堂:磁性納米探針助力美羅華單抗殺傷惡性淋巴瘤細胞

2 磁性納米探針通過誘導細胞內鈣離子增加,線粒體膜電位( ψm)降低以及ROS 增加,從而促使細胞凋亡

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東納學術課堂:磁性納米探針助力美羅華單抗殺傷惡性淋巴瘤細胞

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3 磁性納米探針聯合外加靜磁場進一步誘導CD20在細胞膜脂閥區的聚集

增強惡性淋巴瘤細胞凋亡

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論文鏈接:Lina Song, Wei Zhang, Hong Chen, Xizhi Zhang, Haoan Wu, Ming Ma, Zhongqiu Wang, Ning Gu*, Yu Zhang*, Apoptosis-promoting effect of rituximab-conjugated magnetic nanoprobes on malignant lymphoma cells with CD20 overexpression, International Journal of Nanomedicine, 2019, 14, 921-936

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