細胞內環境回響釋藥系統的腫瘤基因治療基礎研究

《細胞內環境回響釋藥系統的腫瘤基因治療基礎研究》是依託浙江大學，由胡富強擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：細胞內環境回響釋藥系統的腫瘤基因治療基礎研究
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：胡富強
• 項目類別：面上項目

項目摘要

非病毒載體的高效轉染，是實現基因有效治療的重要前提。本項目採用體內穩定、靶細胞高效攝取、具有細胞核趨向性的納米載體，通過親水性多糖與疏水性脂鏈之間的二硫鍵化學連結，形成靶細胞內高谷胱甘肽濃度回響性新型糖脂載體基因給藥系統。研究基因給藥系統主動靶向修飾與體內有效分布、細胞高效攝取之間的相關性，探索基因給藥系統的外殼卸載型二硫鍵修飾、pH回響組氨酸分子修飾，促進基因在細胞內的谷胱甘肽敏感釋放及內涵體逃逸的機理。闡明基因給藥系統的理化性質、空間結構與體內分布、細胞攝取、細胞內基因釋放，及細胞核趨向性之間的相互關係。在基因給藥系統生物穩定性、安全性研究的基礎上，通過腫瘤模型細胞和腫瘤模型動物的基因轉染與基因治療研究，探明基因給藥系統生物靶向、基因轉染效率與基因治療療效之間的內在規律性，為非病毒載體的高效基因轉染與基因治療研究，提供新思路、新策略和新方法，豐富和發展非病毒載體基因治療理論體系。

結題摘要

本項目利用腫瘤細胞內外還原型谷胱甘肽（GSH）的濃度差異（100~1000倍），以及腫瘤細胞與正常細胞之間的濃度差異（7~10倍），構建了一種選擇性回響腫瘤細胞內外氧化還原電位差的智慧型型藥物載體，實現藥物高效安全遞釋。以二硫鍵為橋鏈，以殼聚糖為親水鏈、硬脂胺為疏水鏈，合成具有氧化還原回響性的糖脂嫁接物CSO-ss-SA。CSO-ss-SA可在水性介質中自聚集，形成類球形膠束；在10mM GSH還原條件下發生膠束解聚，具有典型的還原敏感性。CSO-ss-SA膠束，表面帶正電，可有效密接基因。構建了基於CSO-ss-SA膠束的共遞釋系統，分別用於遞釋小分子干擾RNA（siRNA）和紫杉醇（PTX），並在10mM GSH還原條件下快速釋放密接的siRNA。腫瘤細胞內，嫁接物膠束能有效遞釋siRNA，具有內-溶酶體逃逸功能。回響腫瘤細胞內氧化還原電位差釋放siRNA，細胞內靶基因表達沉默效率為85.8%，實現有效沉默。以MCF-7細胞及其耐藥細胞MCF-7/ADR為模型細胞，CSO-ss-SA膠束密接特異性針對 B細胞淋巴瘤（Bcl-2）靶序列的 siRNA同時包封PTX，該共遞釋系統可通過高效的細胞周期阻滯效應，實現協同增效治療，並克服細胞耐藥。為減少網狀內皮系統吞噬，進一步提高抗腫瘤療效，本課題構建了PEG化的二硫鍵糖脂嫁接物（PEG-CSO-ss-SA）作為基因治療載體，套用於pDNA的遞釋。PEG-CSO-ss-SA膠束可有效密接pDNA，並保護pDNA免受核酶降解，可回響10mM GSH還原條件，快速釋放所密接的DNA。PEG的表面修飾明顯降低巨噬細胞吞噬，並能有效轉染腫瘤細胞，其轉染效率與陽性對照脂質體相當。PEG-CSO-ss-SA嫁接物膠束可遞釋表達野生型p53質粒，有效上調細胞內p53表達，並誘導腫瘤細胞凋亡，且其誘導凋亡的能力與細胞內谷胱甘肽濃度呈正相關。體內研究表明，PEG修飾後可延長嫁接物膠束在體內的循環時間，增加其在腫瘤部位的蓄積。尾靜脈注射PEG-CSO-ss-SA密接p53質粒複合物，可檢測到腫瘤內質粒表達，發揮促腫瘤細胞凋亡能力。研究結果表明，CSO-ss-SA及 PEG-CSO-ss-SA嫁接物及其基因複合物，在腫瘤細胞內可有效遞釋siRNA及pDNA，發揮藥效，為非病毒載體的高效基因轉染與基因治療研究提供新策略和新方法。