【摘 要】
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癌症是当前威胁人类生命健康的重大疾病之一,我国癌症发病率、死亡率均为全球第一!所以开发安全、高效的肿瘤治疗方法已成为国家的重大战略需求。在多种肿瘤治疗方法中,药物治疗已成为当今临床治疗肿瘤的重要手段,包括化学药物治疗和基因药物治疗(基因治疗)。但化学药物存在靶向性不强,生物利用度低,毒性大等问题;基因的递送效率较低一直制约着基因治疗的发展。无论是化学药物还是基因药物,都需要一种递送载体,来改变药物
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目(21776044):基于iRGD类脂靶向载体的可控构建及其siRNA转运研究,2018.01-2021.12,负责人:张树彪; 国家高新技术研究发展计划项目资助(863计划,2014AA020707); 国家自然科学基金项目资助(21606041,21503015,21176046);
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癌症是当前威胁人类生命健康的重大疾病之一,我国癌症发病率、死亡率均为全球第一!所以开发安全、高效的肿瘤治疗方法已成为国家的重大战略需求。在多种肿瘤治疗方法中,药物治疗已成为当今临床治疗肿瘤的重要手段,包括化学药物治疗和基因药物治疗(基因治疗)。但化学药物存在靶向性不强,生物利用度低,毒性大等问题;基因的递送效率较低一直制约着基因治疗的发展。无论是化学药物还是基因药物,都需要一种递送载体,来改变药物进入生物体的方式和在体内的分布,控制药物的释放速度,延长药物作用时间,从而提高药物的利用率。因此,递送载体是药物治疗发展的关键。本文以肿瘤中过表达的整合素αvβ3为治疗靶点,依据靶向配体RGD肽可与其特异性结合的特点,构建具有靶向性的脂质体载体,用于递送化学药物和基因,实现肿瘤的靶向化学药物治疗和基因治疗。首先,以3-氨基-1,2-丙二醇、羰基二咪唑(CDI)、十四胺为原料,通过活化酯法合成了靶向类脂中间体。以链状RGD肽和环状cRGD肽为靶向亲水头部,通过酰胺缩合反应与类脂中间体连接,制备得到两种RGD肽型靶向类脂—链状RGD类脂(RGD-lipid)和环状cRGD类脂(cRGD-lipid)。采用质谱(MS)、红外光谱(IR)、核磁共振波谱(1H NMR)和高效液相色谱(HPLC)表征,证实RGD-lipid和cRGD-lipid靶向类脂化合物结构正确,其纯度分别达到95%和97%。基于RGD肽配体可特异性靶向整合素αvβ3受体的特性,以RGD-lipid和cRGD-lipid为靶向性类脂组分,以课题组自主研发的N,N-双十四烷氧酰胺乙基三聚鸟氨酸酰胺(CDO14)为主类脂,以1,2-二油酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(DOPE)为助类脂,选用阿霉素(DOX)为治疗药物,采用薄膜超声分散法构建RGD肽阿霉素脂质体(RGD(5%)/CD-DOX,cRGD(5%)/CD-DOX,RGD(10%)/CD-DOX 和cRGD(10%)/CD-DOX)。RGD肽阿霉素脂质体的粒径在90-130 nm之间,电位在40-60 mV之间,稳定性良好,呈球形或者椭球型结构。通过条件优化,在脂药质量比为10:1时RGD肽阿霉素脂质体具有较高载药量(6.25%)和包封率(80-98%)。体外缓释研究表明,RGD肽阿霉素脂质体可以较好的缓释DOX,具有pH敏感性。RGD肽阿霉素脂质体提高了细胞的摄取效率,选择性地抑制肿瘤细胞生长,而对正常细胞无显著影响。通过活体成像实验验证了脂质体可在肿瘤部位有效聚集,从而RGD肽阿霉素脂质体在体内有良好的抑瘤效果,其中cRGD(5%)/CD-DOX组肿瘤体积比Saline组小2.17倍,减小了药物对正常组织器官的损伤,提高了 DOX的生物利用度,大大降低了 DOX的体内毒性。为实现基因的靶向递送,以RGD-lipid和cRGD-lipid类脂为靶向组分,通过调节靶向修饰密度,制备了 一系列RGD肽靶向脂质体(RGD(5%)/CD,cRGD(5%)/CD,RGD(10%)/CD和cRGD(10%)/CD),通过静电作用结合基因IGF-1R siRNA,进行肿瘤靶向基因治疗。所制备的RGD肽靶向脂质体粒径在50-100 nm之间,电位在40-60 mV之间。RGD肽靶向脂质体的非特异性蛋白质的吸附较少,可以延长RGD肽靶向脂质体的血液循环时间,脂质体的靶向修饰密度对其蛋白吸附无明显影响。通过凝胶电泳、体外转染及基因沉默研究验证了 RGD肽靶向脂质体具有较好的基因结合和运载基因能力,其中细胞摄取率最高达94%,基因沉默效率最高达50%。载IGF-1R siRNA RGD肽靶向脂质体通过主动靶向进入肿瘤细胞,诱导细胞凋亡,从而明显增强了基因在体内外的抗肿瘤性能。其中cRGD(5%)/CD@IGF-1R siRNA的体内抑瘤效果最佳,其肿瘤体积比Saline对照组小6.94倍,且优于商品试剂LipoRNAiMAX。载IGF-1R siRNA RGD肽靶向脂质体对小鼠的正常组织和器官无明显的毒副作用。综上所述,本论文首次设计合成两种RGD肽阳离子靶向类脂,以该类脂构建的靶向脂质体载体系统具有良好的靶向性,具有化学药物和基因递送能力,生物相容性好。该论文表明RGD肽脂质体载体系统在肿瘤的靶向治疗中有良好的应用前景。
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