本文選題：小干擾RNA + 納米遞送載體��； 參考：《中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)》2017年博士論文

【摘要】：siRNA作為近年來興起的一種核酸類藥物,雖然給腫瘤治療帶來了新的機(jī)遇,但是臨床siRNA藥物的開發(fā)還面臨著巨大的挑戰(zhàn)。通過對腫瘤進(jìn)行分類診斷,目前已經(jīng)找到了大量的分子靶點(diǎn),如何從眾多的腫瘤相關(guān)基因中篩選出合適的靶點(diǎn)進(jìn)行干預(yù),以及如何設(shè)計(jì)出良好的siRNA遞送載體用于克服多重給藥障礙成為了目前研究的熱點(diǎn)。本課題根據(jù)腫瘤細(xì)胞和正常細(xì)胞基因功能的差異,通過合成新型的聚合物對現(xiàn)有納米載體進(jìn)行優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)高效遞送siRNA到腫瘤細(xì)胞進(jìn)行腫瘤治療,研究內(nèi)容主要分為以下兩個(gè)部分:1.我們根據(jù)對腫瘤低糖環(huán)境下神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞代謝功能基因的分析,找到了神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞特異性高表達(dá)的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體3(GLUT3)。隨后我們篩選了高效靶向GLUT3的siRNA,并用聚乙二醇-聚乳酸嵌段聚合物(PEG-b-PLA),輔以陽離子脂質(zhì)(BHEM-Chol),通過雙乳化法制備了包載GLUT3siRNA的納米顆粒。在細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中,我們驗(yàn)證了該納米顆粒將siRNA遞送到神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞和神經(jīng)膠質(zhì)瘤干細(xì)胞的能力,并檢測了 GLUT3基因沉默對神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞葡萄糖攝取、乳酸產(chǎn)生等代謝指標(biāo)的抑制效果,最后通過腫瘤治療實(shí)驗(yàn)證明該siRNA遞送載體可以通過代謝抑制下調(diào)神經(jīng)膠質(zhì)瘤干細(xì)胞的比例,實(shí)現(xiàn)對腫瘤生長的抑制。2.針對陽離子脂質(zhì)輔助的PEG-b-PLA納米顆粒在腫瘤細(xì)胞攝取和胞內(nèi)siRNA釋放上的不足,我們合成了腫瘤酸敏感化學(xué)鍵(Dlinkm)橋聯(lián)的PEG-Dlinkm-PLGA,這種聚合物只在PEG和PLGA中間改變了橋聯(lián)化學(xué)鍵,對整個(gè)聚合物的改變很小,因此同F(xiàn)DA批準(zhǔn)的PEG-PLGA 一樣,具有很好的生物相容性和安全性。通過PEG-Dlinkm-PLGA制備的新型納米顆粒,可以在保留原納米顆粒血液長循環(huán)和腫瘤富集能力的前提下,通過Dlinkm化學(xué)鍵實(shí)現(xiàn)腫瘤部位酸響應(yīng)PEG脫殼,增加腫瘤細(xì)胞對納米顆粒的攝取,并通過PLGA替代PLA,加快胞內(nèi)siRNA釋放,從而在整體上提高載藥納米顆粒對靶基因的沉默效果和腫瘤治療效果。我們分別在細(xì)胞水平和動(dòng)物水平驗(yàn)證了該納米顆粒酸響應(yīng)PEG脫殼的能力,并證明該體系在腫瘤細(xì)胞內(nèi)能夠更快地釋放出包載的siRNA。最后在MDA-MB-231乳腺癌原位小鼠模型中,證明該體系能夠以更低的siRNA給藥劑量實(shí)現(xiàn)更好的治療效果。
[Abstract]:As a nucleic acid drug, siRNA has brought new opportunities for tumor treatment, but the development of clinical siRNA drugs is still facing great challenges. Through the classification and diagnosis of tumors, a large number of molecular targets have been found, and how to screen suitable targets from many tumor-related genes for intervention, And how to design a good siRNA delivery vector to overcome multiple drug delivery barriers has become a hot topic. According to the difference of gene function between tumor cells and normal cells, the novel polymer was synthesized to optimize the existing nano-carriers and to deliver siRNA to tumor cells for tumor therapy. The research contents are divided into the following two parts: 1. Based on the analysis of the metabolic function genes of glioma cells in low glucose environment, we found the glucose transporter 3G UT3N specifically expressed in glioma cells. Then we screened the siRNAs targeting GLUT3 and prepared the GLUT3siRNA nanoparticles by double emulsification with PEG-b-PLAN and cationic lipids BHEM-Cholan. In cell experiments, we demonstrated the ability of the nanoparticles to deliver siRNA to glioma cells and glioma stem cells, and detected the glucose uptake of glioma cells by GLUT3 gene silencing. The inhibitory effect of lactate production and other metabolic indexes on tumor growth was demonstrated by tumor therapy. Finally, the siRNA delivery vector could down-regulate the proportion of neural glioma stem cells through metabolic inhibition, and achieve the inhibition of tumor growth. 2. In view of the deficiency of cationic lipide-assisted PEG-b-PLA nanoparticles in tumor cell uptake and intracellular siRNA release, we have synthesized PEG-Dlinkm-PLGA-bridged tumor acid-sensitive chemical bond. This polymer only changes the bridging chemical bond between PEG and PLGA. The change of the whole polymer is very small, so it has good biocompatibility and safety as PEG-PLGA approved by FDA. Under the condition of keeping the long blood circulation and tumor enrichment ability of the original nanoparticles, the novel nanoparticles prepared by PEG-Dlinkm-PLGA can realize the acid-responsive PEG demudation of tumor sites by Dlinkm chemical bond, and increase the uptake of nanoparticles by tumor cells. In order to accelerate the release of intracellular siRNA, the silencing effect of drug loaded nanoparticles to target gene and the tumor treatment effect were improved by replacing PLA with PLGA. We have verified the ability of the nanoparticles to respond to PEG demulsification at the cellular and animal levels, and demonstrated that the system can release encapsulated siRNAs more quickly in tumor cells. Finally, in MDA-MB-231 breast cancer in situ mouse model, it is proved that the system can achieve better therapeutic effect with lower dosage of siRNA.
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：R730.5

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本文編號：1877579