摘要
口腔鳞状细胞癌(OSCC)属于头颈部恶性肿瘤,目前,OSCC的治疗方法已经有了很大的进步,但患者的不良预后和术后的复发转移等情况仍然不容乐观。因此,需要对OSCC的发生原因进行探索,对OSCC的疾病发展机制进行研究,以明确OSCC的治疗靶点,为OSCC患者提供更安全有效的治疗策略。金属纳米粒子可以用于肿瘤的诊断和治疗,具有促进肿瘤细胞通过类芬顿反应发生铁死亡的作用。金纳米粒子生物相容性好,表面易修饰,是肿瘤治疗领域的热门材料,锰纳米粒子因其优异的成像能力,成为肿瘤成像诊断的常用材料。将金纳米粒子和锰纳米粒子相结合,有潜力作为肿瘤治疗的有效策略。铁死亡是细胞程序性死亡,发生铁死亡的细胞会积累脂质过氧化物。增加细胞内的活性氧(ROS)水平可诱导肿瘤细胞发生铁死亡。谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)、溶质载体家族7成员11(SLC7A11)和核因子?红细胞2相关因子2(NRF2)是参与细胞铁死亡过程的关键调节基因。在真核生物的核糖核酸(RNA)修饰中,N6-甲基腺苷(m6A)甲基化修饰最为常见,在OSCC的发生发展中发挥着多功能作用。m6A去甲基化酶脂肪和肥胖相关基因(FTO)在OSCC患者中高表达,并在OSCC的迁移和侵袭中起作用。已有研究确认了FTO能够调节GPX4的表达,从而诱导肿瘤细胞铁死亡。鉴于细胞对金属纳米粒子的吸收效率有限,需要选择合适的药物载体,以提升金属纳米粒子的治疗作用。外泌体是细胞分泌的膜性囊泡,是药物递送系统有应用前景的载体。自然杀伤(NK)细胞能够特异性作用于肿瘤细胞,在肿瘤免疫中起到重要作用。NK细胞分泌的外泌体兼具二者的优势。因此,利用NK细胞外泌体作为金属纳米粒子的递送载体是OSCC治疗的良好选择。 本研究首先制备合成金锰纳米粒子(AuMn),利用CCK-8、ROS检测、线粒体定位实验、JC-1染色以及线粒体透射电镜(TEM)等实验,验证AuMn对SCC9细胞线粒体结构和功能的影响。通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)和蛋白质免疫印迹(WB)探究AuMn处理SCC9细胞后GPX4、NRF2和SLC7A11的表达,验证AuMn诱导SCC9细胞发生铁死亡。随后,利用qRT-PCR和WB验证AuMn处理后SCC9细胞中FTO的表达。通过划痕愈合和细胞侵袭(Transwell)amp;nbsp;实验探究FTO在OSCC中的表达模式及作用。利用RNA-seq分析了FTO的下游因子,验证FTO可以调节GPX4的表达,从而抑制SCC9细胞的迁移和侵袭,以确认AuMn诱导SCC9细胞铁死亡的作用机制。进一步使用超滤法提取NK细胞外泌体,将NK细胞外泌体与AuMn结合形成复合体Exo-AuMn,并利用qRT-PCR和WB验证Exo-AuMn处理对SCC9细胞FTO、GPX4、NRF2和SLC7A11表达的影响。最后利用OSCC异种移植小鼠模型,在体内验证了AuMn的荧光成像特性和抑制OSCC生长的能力。结果表明: 1.AuMn促进SCC9细胞ROS的生成,抑制细胞的迁移和侵袭,定位于细胞线粒体,破坏线粒体结构和功能,促进SCC9细胞的铁死亡。 2.AuMn通过FTO/GPX4作用通路抑制SCC9细胞的迁移和侵袭,诱导SCC9细胞发生铁死亡。 3.Exo-AuMn通过FTO/GPX4通路诱导SCC9细胞发生铁死亡,在OSCC异种移植小鼠模型中显著抑制肿瘤的生长。 综上,本研究证明Exo-AuMn能通过FTO/GPX4作用通路诱导SCC9细胞发生铁死亡反应,并且在体内显著抑制OSCC的生长,在OSCC的治疗中具有良好的应用前景。