一种具有铁死亡与免疫激活相互联级放大效果的脑靶向递药系统技术方案

本发明专利技术涉及一种新型脑靶向递药系统，具体公开了一种具有铁死亡与免疫激活相互联级放大效果的脑靶向递药系统，在H2O2存在的条件下，通过二硫键将siPD

【技术实现步骤摘要】
一种具有铁死亡与免疫激活相互联级放大效果的脑靶向递药系统


[0001]本专利技术涉及一种新型脑靶向递药系统，该递药系统既能够沉默耐药脑胶质瘤 细胞内PD
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L1的表达，改善耐药脑胶质瘤免疫微环境，而且能够促进铁死亡的 发生，最终形成铁死亡与免疫治疗之间相互促进的良性循环，协同治疗耐药脑胶 质瘤。

技术介绍

[0002]脑胶质瘤起源于脑神经胶质细胞的病变，是最常见的原发性颅内肿瘤，其特 点是恶性程度高，生长快，侵袭强。常见的临床表现是颅内压增高、神经认知功 能障碍和癫痫发作。患者中位生存时间仅为12
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15个月，仅3％的胶质瘤患者存 活时间超过五年。临床标准治疗方案为手术切除后联合放疗及替莫唑胺(TMZ) 化疗，TMZ的活性产物是MTIC，其通过使DNA甲基化造成DNA损伤影响其 复制，从而产生抗肿瘤活性。但经过3疗程治疗后，脑胶质瘤细胞中DNA甲基 修复酶(MGMT)过表达，可使甲基化的DNA去甲基，引起脑胶质瘤细胞对TMZ 耐药，导致TMZ治疗失效。因此需寻找新的方法治疗耐TMZ脑胶质瘤。
[0003]我们前期研究发现，当脑胶质瘤对TMZ产生耐药后，耐药脑胶质瘤表面 PD
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L1的表达显著上调，能够与T细胞表面的PD
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1结合，抑制T细胞的活性， 帮助耐药脑胶质瘤细胞逃避免疫系统的监视和杀伤。因此，降低耐药脑胶质瘤细 胞中PD
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L1的表达，就能阻断耐药脑胶质瘤中PD
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1/PD
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L1信号通路，促进免疫 细胞杀伤耐药脑胶质瘤细胞。然而，临床研究结果显示，采用免疫检查点抑制剂 治疗脑胶质瘤的效果并不十分有效。其中免疫细胞在脑胶质瘤区域的分布较少， 是导致免疫检查点抑制剂疗效不佳的主要原因。我们通过查阅文献发现，铁死亡 不仅能够引起肿瘤细胞脂质过氧化，导致细胞膜损伤，促进肿瘤细胞死亡；而且， 铁死亡能够促进免疫细胞在肿瘤组织内的募集，增强增加免疫治疗的疗效。不仅 如此，文献还显示，免疫检查点被阻断之后，重新活化的CD8
+
T细胞能够释放 干扰素γ，下调谷氨酸
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胱氨酸逆向转运蛋白xCT系统的两个亚单位SLC3A2和SLC7A11的表达，抑制肿瘤细胞对胱氨酸的摄取，进一步促进铁死亡。
[0004]我们前期研究发现，小胶质细胞膜包被的纳米粒能够在脑胶质瘤组织内蓄积，文 献也显示，脑胶质瘤细胞能够分泌CX3CL1、CCL2、CSF
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1等趋化因子，促进 小胶质细胞在脑胶质瘤组织内的分布。而且，我们通过Western blot实验也证实 在耐药脑胶质瘤细胞中，CX3CL1高表达，而在小胶质细胞中，CX3CR1高表达， 通过CX3CL1及CX3CR1之间的相互牵引，可以促进小胶质细胞在耐药脑胶质 瘤组织内的分布。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种具有铁死亡与免疫激活相互联级放大效果的脑靶 向递药系统，该递药系统既能够沉默耐药脑胶质瘤细胞内PD
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L1的表达，改善 耐药脑胶质瘤免疫微环境，而且能够促进铁死亡的发生，最终形成铁死亡与免疫 治疗之间相互促进的良性循环，协同治疗耐药脑胶质瘤。
[0006]一种具有铁死亡与免疫激活相互联级放大效果的脑靶向递药系统，该递药系 统是在存在H2O2的条件下，通过二硫键将siPD
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L1连接在Fe3O4纳米粒表面， 并在表面包裹小胶质细胞膜(M
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BV2
)，构建负载siPD
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L1的仿生纳米粒 (Fe3O4‑
siPD
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L1@M
‑
BV2
)；在耐药脑胶质瘤细胞浆内高浓度GSH环境下，二硫 键断裂，释放siPD
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L1，高效沉默耐药脑胶质瘤细胞内PD
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L1。并通过铁死亡， 促进免疫细胞在耐药GBM组织内的募集，增加siPD
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L1的疗效；另外，活化的 T细胞又能够释放INF
‑
γ，促进铁死亡，形成铁死亡与免疫治疗之间相互促进的 良性循环，协同治疗耐药脑胶质瘤，其中siPD
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L1与Fe3O4最佳投料质量比为1:15。
[0007]通过尾静脉注射给药后，纳米粒能在外加磁场的作用下在小鼠脑部聚集，并 且在小胶质细胞膜的帮助下，在耐药脑胶质瘤组织内蓄积。进入耐药脑胶质瘤细 胞内后，Fe3O4‑
siPD
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L1@M
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BV2
纳米粒能够有效减少体内耐药脑胶质瘤组织中 PD
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L1蛋白的表达，阻断PD
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1/PD
‑
L1信号通路，使T细胞被重新激活，增强T 细胞杀伤耐药脑胶质瘤能力，而激活的T细胞会释放IFN
‑
γ抑制xCT蛋白的表 达，致使GSH含量、GPX4蛋白合成减少，同时，Fe3O4‑
siPD
‑
L1@M
‑
BV2
纳米粒 中二硫键的断裂也消耗耐药脑胶质瘤组织中的GSH，打破了细胞内ROS产生与 清除之间的平衡，导致体内耐药脑胶质瘤组织中ROS含量显著增加，促进 Fe3O4‑
siPD
‑
L1@M
‑
BV2
纳米粒(Fe
2+
)本身引起的铁死亡，而铁死亡产生的羟自 由基能够导致耐药脑胶质瘤细胞发生脂质过氧化，显著促进体内耐药脑胶质瘤组 织中DC细胞的成熟，成熟的DC细胞将抗原提呈给T淋巴细胞，促进T细胞在 耐药脑胶质瘤组织内的募集；期间Fe3O4‑
siPD
‑
L1@M
‑
BV2
纳米粒增加了耐药脑胶 质瘤微环境内促炎细胞因子的含量，减少了抗炎细胞因子含量，并且引起 CD3
+
CD8
+
IFN
‑
γ
+
T细胞(效应T细胞)数量显著增加，CD4
+
CD25
+
FoxP3
+
T细 胞(调节性T细胞)数量显著减少，表明Fe3O4‑
siPD
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L1@M
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BV2
纳米粒本身介导 的铁死亡能够诱导有效的免疫应答以增强体内PD
‑
L1阻断产生的治疗效果，显 著改善肿瘤免疫微环境，提高免疫治疗效果，最终形成铁死亡与免疫治疗之间相 互促进的良性循环，协同治疗耐药脑胶质瘤。
[0008]本专利技术的创新性：
[0009](1)高效沉默耐药脑胶质瘤细胞内PD
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L1
[0010]本课题通过设计合成巯基化siPD
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L1及巯基Fe3O4纳米粒，在H2O2存在的 条件下，通过二硫键将siPD
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L1连接在Fe3O4纳米粒表面，在耐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有铁死亡与免疫激活相互联级放大效果的脑靶向递药系统，其特征在于，该递药系统是在存在H2O2的条件下，通过二硫键将siPD
‑
L1连接在Fe3O4纳米粒表面，并在表面包裹小胶质细胞膜(M
‑
BV2
)，构建负载siPD
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L1的仿生纳米粒(Fe3O4‑
siPD
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L1@M
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BV2
)；在耐药脑胶质瘤细胞浆内高浓...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘道洲，刘宝，周四元，纪奇峰，成颖，刘苗，张邦乐，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军军医大学，
类型：发明
国别省市：