目前国内外对胰腺癌的早期诊断与治疗进展缓慢,缺乏有效的诊断及治疗药物,该病5年生存率小于5%。可视化肿瘤靶向给药系统集诊断、治疗及疗效的实时监测为一体,为胰腺癌的早期诊断及个体化治疗提供了新途径。本项目以胰腺癌细胞特异表达的间皮素(MSLN)单克隆抗体为靶向配体,利用阳离子隐形纳米脂质体制备技术,通过氧化USPIO外层葡聚糖羟基形成醛基,在碱性条件下与含有氨基的磷脂形成暂时性可逆性C=N双键,采用逆向蒸发法制备具有MR成像功能的、高包封率的USPIO免疫长循环阳离子脂质体载体,并通过与DNA复合开展制剂学研究,旨在构建具有高效基因转染效率、高度胰腺癌靶向、及MRI体内成像的基因传递系统,并且通过构建及转染具有胰腺癌细胞高度特异性的、含有MSLN启动子及白喉毒素A片段的重组质粒DNA,考察所构建载体系统对胰腺癌的可视化治疗效果,进行动物体内外药效评价。
Theranostic;cationic liposomes;USPIO;Mesotheline;pancreatic cancer
项目研究目标是构建胰腺癌靶向、诊治一体的可视化脂质体基因载体系统,有效基因转染的同时,实现MR成像观测。目前,基本实现了预期目标,完成内容包括1.成功构建了间皮素抗体表面修饰,包封USPIO的长循环纳米阳离子脂质体载体(M-USPIO-CL),确定了基本处方及制备工艺,即采用DOPE/DC-chol/SPC-3阳离子体系,采用逆向蒸发法,通过氧化USPIO外层葡聚糖形成醛基,与氨基磷脂DOPE形成暂时性键合的方法,提高USPIO的包封率,EE%由10%提高至40.8%,该方法已获国家发明专利授权(ZL201210016124.X)。纳米表征M-USPIO-CL稳定,粒径约180nm,zeta电位28mV,TEM观察为圆形,且大量USPIO被成功包封入脂质体内。2.建立了后插入法偶联MLSN单克隆抗体方法,电泳及共聚焦实验验证了抗体连接后的完整性和靶向性。3.将M-USPIO-CL与DNA复合进行纳米表征,当DC-Chol/DNA以质量比7-9:1复合时,粒径较小,DNA包封率较高。4. 考察M-USPIO-CL体外MR成像功能,SI随铁浓度升高而降低,计算M-USPIO-CL和USPIO的弛豫度分别为0.0572和0.0578 mM-1ms-1,M-USPIO-CL的弛豫度未显著改变,具有较好MR成像功能。5.以PANC-1细胞为模型,MTT法考察M-USPIO-CL/DNA复合物的毒性,证实毒性主要来源于DC-Chol,随DC-Chol/DNA比例增高,毒性增大。采用报告基因质粒pGPH1/GFP/Neo,考察基因转染功能,证实对panc-1细胞具有转染功能,且当DC-chol/DNA质量比为3:1时,转染效率最高。6.构建人MSLN启动子控制表达的质粒pMSLN/luc和pMSLN/DT-A,并验证了功能。7.采用panc-1细胞移植瘤模型考察动物体内MR成像功能及基因治疗效果,静注4h后,肿瘤部位SI显著降低,ΔSI 显著低于USPIO组;给药3周后,与生理盐水组比,基因治疗组呈现显著肿瘤抑制效果。综上所述,该项目成功构建了胰腺癌靶向诊治一体化纳米基因载体,并在细胞和动物水平验证了转染pMSLN/DT-A疗效,为胰腺癌早期诊断与生物治疗提供新途径。成果共发表SCI论文6篇,总IF23.34分,获得一项专利授权,培养2名硕士研究生,完成1篇硕士学位论文。