跨越腫瘤遞送屏障的多功能腺病毒載體系統的研究

《跨越腫瘤遞送屏障的多功能腺病毒載體系統的研究》是依託四川大學，由孫遜擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：跨越腫瘤遞送屏障的多功能腺病毒載體系統的研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：孫遜
• 依託單位：四川大學

項目摘要

基因治療的興起為腫瘤的治療提供了一個新的策略。與化療、放療等傳統治療方法相比，基因治療具有毒副作用較小、療效顯著等優勢。然而，目前唯一上市的基因治療產品重組人p53腺病毒注射液，僅限於腫瘤局部給藥。本課題全面分析了目前腺病毒基因載體的不足，針對其靶向性和免疫原性兩大關鍵問題，對載體進行修飾改造，並充分考慮了腫瘤血管，腫瘤細胞間質和腫瘤細胞表面的特殊性質。我們設計合成兩種具有特殊功能的非均相PEG材料，它們可與腺病毒形成複合物，使腺病毒載體具有長循環性，腫瘤血管和腫瘤間質穿透性，腫瘤細胞靶向性等普通腺病毒載體不具備的優點。該載體系統克服了腺病毒自身的缺點，並可跨越腫瘤血管和腫瘤組織的天然屏障，實現高效的基因傳遞。該基因傳遞系統的構建，為以腺病毒為載體的基因治療的血管內給藥和多次給藥提供科學基礎，為腫瘤基因治療的新型載體的研究提供科學依據。

結題摘要

本課題用β-環糊精交聯聚乙烯亞胺（PEI），既提高了材料中正電荷的數量又避免了大分子量的PEI所引發的毒性。通過PEG-MMP底物肽末端的羧基與β環糊精交聯的PEI上的氨基進行醯胺化反應，得到了目標材料CDPCP，經過高效液相色譜和核磁鑑定，產物結構正確。接著，用薄層層析法驗證了MMP可以在特點位點將CDPCP切開。將CDPCP與腺病毒在水相混合孵育，得到了CDPCP/Ad複合物。在透射電鏡下，觀察到複合物分散性良好，材料包裹較均勻。利用雷射粒度分析儀測得複合物的粒徑在130nm左右，載體帶正電荷。 體外細胞實驗說明，與裸病毒相比，CDPCP/Ad複合物在多種細胞株上的轉導效率都有所提高，而材料與腺病毒的複合比例、細胞株MMP的分泌量和CAR受體的表達對轉導結果均有影響。其中，在MMP分泌較多的細胞株上，CDPCP/Ad複合物的轉導效率顯著高於不可斷裂PEG材料組成的複合物，在細胞攝取和內吞體逃逸實驗進一步說明，可斷裂PEG有助於載體被細胞攝取和從內吞體中逃逸。 HE染色的肝臟切片可以看出PEG修飾的材料能夠大幅降低腺病毒的肝臟毒性，而血清中的轉氨酶濃度變化結果也印證了這一結論。腺病毒具有較強的免疫原性，而CDPCP材料上的PEG鏈段能夠降低腺病毒與抗原提呈細胞和其他免疫細胞之間的相互作用，從而降低其特異性與非特異性免疫原性。 體內實驗證明了CDPCP/Ad能夠在血液環境中保持穩定，循環時間得以延長。CDPCP材料上的PEG鏈段還能夠從多方面改善載體在體內的分布，使其在肝臟中的蓄積得到控制，並且促進其在腫瘤組織中的轉導和表達。 綜上所述，CDPCP/Ad複合物具有穩定性高、毒性低、免疫原性低等特點，它在體外實驗中能有效促進細胞轉導效果。經靜脈注射，該複合物在血液循環中穩定性好，半衰期長，肝毒性低。CDPCP材料還能改善腺病毒在肝臟和腫瘤組織中的分布，提高腺病毒載體在腫瘤中的轉導效率。本研究結果可以為腺病毒載體在腫瘤基因治療領域的套用提供幫助。