探討未折疊蛋白質和泛素-蛋白?體系統於放射線合併奈米載體藥物治療三重陰性乳癌之機轉(3/3)

奈米微粒因為具有特殊的結構和物理特性，因此目前常被用來做為抗癌藥物及影像顯影劑的藥物載體應用。組蛋白去乙醯酶抑制劑(HDACi)會抑制癌細胞的組蛋白去乙醯酶(HDAC)去乙醯作用，因此會造成細胞週期停滯、內質網壓力、分化、抑制血管新生、細胞凋亡和自體吞噬等作用，並且相較於癌細胞HDACi是比較不會造成正常細胞的死亡。其中組蛋白去乙醯酶6 (HDAC6)於各種蛋白質控制系統中扮演非常重要的角色。蛋白質控制系統會經由泛素-蛋白酶體系統(UPS)或自體吞噬作用來分解蛋白質。當未折疊或折疊錯誤的蛋白質不斷累積時，HDAC6會和多鏈泛素化的蛋白質及dynein結合，因此形成聚集體而被分解。然而，如果此作用被抑制時，就會造成內質網壓力產生及活化一些內質網相關的蛋白質，其中包含未折疊蛋白質反應(UPR)的產生，而其作用就是來幫助減輕UPS作用被抑制時所產生的細胞壓力。然而如果細胞產生過長或強烈的內質網壓力，最後就會造成細胞死亡。近年來的研究發現許多化療藥物和放射線所誘發的內質網壓力會造成癌細胞產生細胞凋亡或自體吞噬。此外，我們之前的研究中發現三重陰性乳癌細胞中BNIP3(為Bcl-2家族的一員)為放射線合併HDACi治療中扮演重要的角色。研究成果發現合併治療會增加自體吞噬作用且會降低腫瘤組織中BNIP3的表現量。本計畫利用奈米載體包覆BNIP3 siRNA或HDAC6抑制劑 (tubacin) 分析是否可以增加三重陰性乳癌對於放射線的敏感性。為了可以更精準的標靶於乳癌細胞，我們於奈米外接上表皮生長因子接受器EGFR RNA aptamers，因為大約有高於97%的三重陰性乳癌病人具有EGFR過度表現。我們利用奈米氧化鐵(Fe3O4)做為合成奈米載體材料，這種奈米具有非常好的生物相容性和生物分解性，因此已經通過美國食品藥物管理局核准可以作為治療應用。 本計劃希望以三年期的時間完成並釐清多項研究目標如下: 第一年: 我們將合成奈米載體且接上EGFR RNA aptamers。分析這些奈米的物理化學特性，並且研究其安全性，包括細胞毒性以及動物體內的藥物動力學。我們會經由這些資訊來改良奈米載體，達到細胞標靶、藥物包覆以及藥物釋放最佳的效果。 第二年: 評估單獨及合併使用tubacin和放射線的三重陰性乳癌治療效果。並且分析合併治療是否會影響UPS和內質網壓力及進一步了解細胞凋亡和自體吞噬的詳細機制。我們將確定tubacin 對於HDAC6、dynein和多鏈泛素化的蛋白質結合之間的影響。 第三年: 建立luciferase-expressing 4T1或MDA-MB-231細胞株的原部位乳癌小鼠模式，並且利用活體影像系統準確分析內部腫瘤生長情況。最後於原部位乳癌小鼠模式中評估接上EGFR RNA aptamer的BNIP3 siRNA或tubacin的奈米合併放射線的治療效果。