[发明专利]靶向递送siRNA仿生纳米颗粒、其制备方法及应用

说明书

本发明提供了一种一种靶向递送siRNA仿生纳米颗粒，所述靶向递送siRNA仿生纳米颗粒为癌细胞膜包裹的PBAE/siRNA复合纳米颗粒，还提供了其制备方法和应用。本发明所述方法采用仿生纳米颗粒，高效地实现Plk1基因的沉默，诱导癌细胞凋亡，抑制癌细胞的增殖。本发明所述方法构建了一种可实现siRNA高效递送的体系。它能特异性识别同型癌细胞，并在癌细胞中蓄积，进入细胞后，成功从溶酶体逃逸，高效沉默目标基因，抑制目标基因的表达，导致癌细胞凋亡，从而抑制肿瘤的生长。

技术领域

本发明属于医药领域，具体涉及一种靶向递送siRNA仿生纳米颗粒，及其制备方法和应用。

背景技术

基于对肿瘤发病机制的新发现，基因疗法被认为是一种潜在的癌症治疗方法。然而，成功的基因治疗，如广泛使用的RNA干扰(RNAi)，很大程度上依赖于高效转染。毫无疑问，病毒载体被认为是该领域最有效的工具。但病毒固有的毒性，免疫原性和致瘤性等缺点引起了人们对其安全性的担忧。基于非病毒载体在设计方便，反应性智能和细胞毒性低等优良特性，它们在基因递送方面具有很好的前景，包括脂质体、聚合物和无机材料在内的非病毒载体可能成为病毒的良好替代品。许多已有载体在体外显示出高效的转染能力，但当它们在体内遇到复杂的生理环境时性能被严重削弱。为了有效地将治疗核酸递送到癌细胞中，基因载体必须克服细胞外和细胞内的屏障，例如(i)能避免被免疫系统俘获并到达病灶；(ii)被癌细胞摄取后，防止溶酶体对治疗性核酸的降解。

细胞膜工程化为纳米颗粒提供了一种自上而下的修饰方法，已成为改善材料界面的前沿策略。相对于极其困难的自下而上合成法，简便的细胞膜工程化赋予纳米颗粒高度复杂的功能。细胞膜工程化纳米颗粒显示出长循环、免疫逃逸和特异性靶向等特性。目前，来源于癌细胞、干细胞、红细胞和血小板等细胞膜已被用于改造纳米颗粒，并赋予它们类似细胞的功能。对于癌症治疗，癌细胞膜伪装纳米颗粒已被用于同型靶向递送小分子化合物、光敏剂或酶。已有研究表明，包括N-钙粘蛋白、半乳糖凝集素-3或上皮细胞粘附分子等与癌细胞膜上的同型粘附结构域可能有助于细胞集落的形成。经癌细胞膜伪装后，纳米颗粒完全复制表面抗原多样性，获得同型靶向性。

现有技术中采用仿生红细胞膜包裹全氟化碳缓解肿瘤部位的缺氧环境，纳米药物主要依赖于EPR效应被动靶向蓄积于肿瘤，实现改善缺氧环境和放疗协同治疗肿瘤。现有技术还采用癌细胞膜修饰负载紫杉醇的纳米颗粒，而同类的化疗药物往往具有较大毒性。现有技术采用癌细胞膜修饰负载化疗药物的磁性纳米颗粒，阿霉素同样具有较大毒性，并且磁纳米颗粒的负载效率很难达到高水平。

癌细胞膜工程化在同型靶向递送中展现出重要性，但鲜有研究利用这一特性来递送siRNA，这可能归因于一些技术瓶颈。首先，治疗性核酸通常显示出较高的负电性，采用带负电的细胞膜包裹，难以达到理想的包封效率。其次，需要合适的材料用于结合核酸。具有伯胺的阳离子聚合物如聚(L-赖氨酸)(PLL)或聚(乙烯亚胺)(PEI)可结合治疗性核酸，并将其压缩成具有正电荷的纳米颗粒。它们促进了细胞对纳米颗粒的摄取，随后是通过“质子海绵”效应，高效地从内涵体/溶酶体逃逸。然而，由于它们具有高密度正电荷，这些阳离子材料具有较高的细胞毒性。聚(β-氨基酯)(PBAEs)是一类广泛研究的材料。伯胺、仲胺和叔胺，以及可水解断裂的酯键可被设计成分子骨架。有趣的是，PBAE在pH＝7.0的环境中呈疏水性，并在pH<7.0的环境中转化为亲水性。该性质可用于触发酸性环境中的药物释放，例如内涵体或溶酶体环境。此外，有研究表明，PBAE在生理条件下降解半衰期仅为半小时。这些化学特性赋予材料低毒性和高转染效率，PBAE成为基因递送的理想候选者。

发明内容

因此，本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种靶向递送siRNA仿生纳米颗粒，及其制备方法和应用。

在阐述本发明的技术方案之前，定义本文中所使用的术语如下：

术语“PBAE”是指：聚(β-氨基酯)。

术语“CCM”是指：癌细胞膜。