[发明专利]负载肿瘤抗原的聚多巴胺纳米粒子及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种负载肿瘤抗原的聚多巴胺纳米粒子及其制备方法与应用，负载肿瘤抗原的聚多巴胺纳米粒子是将肿瘤抗原通过迈克尔加成和席夫碱反应共价连接到聚多巴胺纳米颗粒的表面上制备而成；其中，肿瘤抗原包括但不限于特异的肿瘤抗原肽段、肿瘤细胞裂解物、特异的肿瘤抗原DNA片段及佐剂CpG中的一种或多种。本发明制备得到的负载肿瘤抗原的聚多巴胺纳米粒子具有良好的生物相容性，可以有效激活体内的抗肿瘤免疫，显著地抑制肿瘤细胞的生长，还能改善肿瘤免疫抑制微环境，进一步增强肌体的抗肿瘤活性；可用于肿瘤的免疫治疗；制备方法温和简单、无污染。

技术领域

本发明涉及生物材料技术领域，具体涉及一种负载肿瘤抗原的聚多巴胺纳米粒子及其制备方法与应用。

背景技术

全世界每年死于恶性肿瘤者大约880万人，新发病例1400万。最新统计资料显示，近二十年来，中国癌症死亡率上升了近百分之三十，每四、五个死亡者中就有一个死于癌症，居死亡原因前三位。虽然临床上应用手术治疗、放化疗等方法治疗恶性肿瘤，但依然有不少患者出现术后复发，耐受不了放化疗的毒副作用等状况。新兴的肿瘤免疫治疗给中晚期肿瘤患者带来希望，但目前临床受益不明显。

肿瘤免疫治疗主要有两方面的障碍：一是无法有效激活体内的抗肿瘤免疫，二是很难克服肿瘤微环境对已经激活的免疫杀伤细胞的免疫抑制作用。有效的抗原呈递是抗肿瘤免疫的关键先决条件，其需要激活抗原提呈细胞(APC)，而树突状细胞(DC细胞)是最强的抗原提呈细胞。通常大多数抗原被DC细胞吞噬后不能从溶酶体中逃逸，最终由MHC II分子提呈抗原，其仅引发体液免疫。为了诱导对抗肿瘤免疫至关重要的特异性的细胞免疫，即细胞毒性T淋巴细胞(CTL)产生，抗原必须由MHC I分子提呈，并同时在DC细胞表面表达相应的共刺激分子。因此，有必要设计一种肿瘤抗原递送系统，其能够向DC细胞质中递送肿瘤抗原，促进在DC细胞质中的交叉呈递以激活MHC I介导的呈递，并最终诱导细胞免疫，激活CTL对肿瘤的杀伤活性。

负载肿瘤抗原的纳米颗粒递送系统由于具有更容易被DC吸收和更有效地促进抗原呈递等优点受到越来越多的关注。纳米颗粒递送有可能弥补传统肿瘤疫苗的缺陷。尽管已经将多种纳米材料用于抗原递送，但是那些纳米材料的表面改性仍然具有挑战性。由于聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)或聚乳酸(PLA)纳米粒子固有的化学惰性，一些偶联剂或活化的连接臂是抗原修饰所必需的。此外，改性过程通常是多步反应，随后的纯化效率低且繁琐。生物安全问题也是纳米材料开发和医学应用中的主要问题。阳离子聚合物，如壳聚糖(CS)和聚乙烯亚胺(PEI)，可有效传递抗原并引发免疫反应，但由于它们造成细胞膜受损，故其可能具有较高的细胞毒性。因此，研发作为抗原递送系统的高效、无毒生物材料仍然是一个瓶颈。

聚多巴胺(PDA)纳米粒子由于其优异的生物相容性，已迅速应用于生物成像，光热疗法和药物传递系统等许多生物学领域。作为单体的多巴胺不仅是关键神经递质之一，也是神经系统和免疫系统之间重要的信号分子。作为细胞外信息分子，多巴胺通过与免疫细胞上的多巴胺受体相互作用来调节免疫系统，并能触发多个关键T细胞功能。此外，研究发现多巴胺通过激活内皮细胞和肿瘤细胞上的多巴胺受体使其具有抗血管生成和抗癌活性。因此，作为多巴胺自聚物的PDA将可能成为肿瘤免疫疗法中的抗原递送载体的优异材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效的肿瘤抗原递送系统，即负载肿瘤抗原的聚多巴胺纳米粒子，即将肿瘤抗原共价连接到聚多巴胺纳米粒子表面而成；其中，肿瘤抗原包括但不限于特异的肿瘤抗原肽段、肿瘤细胞裂解物、特异的肿瘤抗原DNA片段及佐剂CpG中的一种或多种。