本项目基于仿生型纳米载体- - 重组高密度脂蛋白(rHDL)的类内源性、结构两亲性及高效运载性等优势,结合肿瘤细胞靶向肽(tCTP)与穿膜肽(tCPP)靶向性强、穿膜效率高的优点,首次针对rHDL进行表面tCTP共价修饰和tCPP非共价修饰,构建肿瘤组织高度靶向、肿瘤细胞高效穿透的siRNA载体- - 靶向肽与穿膜肽双重修饰的rHDL(TP-rHDL)。在此载体基础上,应用siRNA亲脂性修饰技术,旨在制备一种高效低毒、肿瘤靶向、可静注的TP-rHDL/亲脂性siRNAs抗肿瘤纳米复合物。在体内输送过程中,该复合物凭借tCTP主动靶向于整合素受体αvβ3高表达的肿瘤组织,通过肿瘤细胞膜αvβ3受体与tCPP双重介导,利用共转染技术将siRNAs高效导入肿瘤细胞,特异性沉默关键癌基因。项目将重点围绕TP-rHDL/亲脂性siRNAs复合物的制备、质量评价、体内外基因沉默效果及抗肿瘤活性等展开研究。
reconstituted high-density lipoprotein;tumor cell-targeting peptide;tumor cell-penetrating peptide;siRNA;tumor targeted therapy
本项目模拟血浆中天然存在的脂质转运载体——高密度脂蛋白(HDL),设计并构建了仿生型纳米载体重组高密度脂蛋白(rHDL)介导的siRNA靶向递送系统(rHDL/Chol-siRNA 纳米粒)选取大豆磷脂、胆固醇、胆固醇酯和胆固醇修饰siRNA等制备载siRNA纳米脂核(Lipos/Chol-siRNA纳米粒);纳米脂核外围再由载脂蛋白A-I(apoA-I)包覆。在环五肽c(RGDfk)结构的基础上设计肿瘤细胞靶向肽(tCTP),筛选得到受体结合活性更好的c(RGDyk),然后在apoA-Ⅰ的赖氨酸残基上修饰c(RGDyk)制得c(RGDyk)-apoA-Ⅰ。在R3H6结构的基础上设计肿瘤细胞穿膜肽(tCPP),筛选得到穿膜能力更强的R8H3,然后采用硬脂酸(SA)对R8H3的 N 端修饰得两亲性SA-R8H3。针对目标基因Pokemon,设计并制备了siRNA-Pokemon,通过RT-QPCR和MTT法筛选出高效靶向siRNA序列。在rHDL/Chol-siRNA 纳米粒的基础上,构建靶向肽与穿膜肽双重修饰的rHDL (TP-rHDL)/Chol-siRNA纳米粒: 薄膜分散法制备Lipos/Chol-siRNA纳米粒,再将c(RGDyk)-apoA-Ⅰ和SA-R8H3与之共孵育,制得TP-rHDL/Chol-siRNA纳米粒。该纳米粒siRNA包封率高、粒径适宜,具有良好的体外稳定性和释药行为。TP-rHDL/Chol-siRNA-Pokenmon纳米粒在体外细胞实验中表现出无明显的空载体(TP-rHDL)细胞毒性、较高的Chol-siRNA-Pokenmon细胞摄取效率和抗肿瘤活性,在体内动物实验中表现出较强的肿瘤靶向性、Pokenmon基因沉默效率、肿瘤生长抑制率和无明显的正常组织毒副作用。综上所述,本项目对仿生型纳米载体rHDL进行表面修饰(化学修饰在rHDL表面apoA-Ⅰ的赖氨酸残基上共价修饰c(RGDyk),物理修饰SA-R8H3插入到rHDL的磷脂单层中),以赋予其新的肿瘤识别标志(整合素受体αvβ3)和肿瘤细胞穿膜特性,可增强其介导的siRNA递送系统的肿瘤靶向性,实现肿瘤组织特异性基因沉默,进而提高其抗肿瘤治疗效果、减少毒副作用。因此,这种将载体靶向与穿膜特性联合起来的研究设计方案,更加符合当今肿瘤靶向治疗的趋势,具有广阔的应用前景。