[发明专利]一种纳米磁粒复合系统

说明书

技术领域

本发明属于基因工程领域，具体涉及一种质粒pHRE-Egr-1-EGFP，和由它构成的pHRE-Egr-1-EGFP/PEI-MZF -NPs复合系统。

背景技术

肿瘤放射－基因治疗是近年来国际上针对肿瘤放疗和基因治疗在各自实践中存在的问题而提出的治疗恶性肿瘤的新思路，其含义是将经射线诱导表达并对肿瘤具有杀伤作用的基因转入肿瘤细胞，然后对肿瘤实施局部放疗时诱导基因表达，造成射线和基因对肿瘤的双重杀伤作用，使两者的优势得以互补，协同发挥抗肿瘤效应。这一治疗模式已成为肿瘤研究领域的新热点。Egr-1基因是辐射早期对细胞起调控作用的转录因子，可在电离辐射作用下诱导下游基因表达，实现对目的基因表达的时空调控。利用Egr-1基因启动子调控序列的放射敏感性而进行的辐射-基因治疗的研究取得了令人鼓舞的成绩，但是该方法仍然面临着基因治疗中普遍存在的问题——缺乏合适的基因传递方法将基因安全有效地转入细胞内并高效地表达，而且，由于实体瘤普遍存在的缺氧微环境也可使辐射启动子的诱导活性降低，从而影响了这一疗法的疗效和应用。

乏氧反应元件(HRE)是一种缺氧敏感性增强子，能够与缺氧诱导因子-1 (HIF-1)特异性结合而诱导下游基因表达。HRE/HIF调节系统是哺乳动物细胞和人类组织共有的，HIF-1α在68-84%的肿瘤中过表达（Semenza GL. Targeting HIF-1 for cancer therapy. Nat Rev Cancer, 2003, 3:721-732），这提示肿瘤乏氧环境中可以用HRE序列调控目的基因表达。Shibata等（Shibata T,Giaccia AJ,Brown JM. Development of ahypoxia-responsive vecter for tumor-specific gene therapy.Gene Ther, 2000, 7:403-498.）证实了5拷贝的HRE与启动子连接能使乏氧下的基因表达增加500倍。

基因转移载体的选择是基因治疗的另一个关键性问题。目前基因转移载体主要分为病毒载体和非病毒载体两大类。病毒载体系统是迄今为止最有效的基因转移方法，但是由于目的基因容量小、靶向特异性差，以及自身的免疫原性，尤其是生物安全性问题，使其临床运用受到严格控制；传统的非病毒载体系统尽管避免了重大的安全隐患，但其转染效率一直不如病毒载体系统，难以获得有意义的基因表达。脂质体转染法和电穿孔转染法是目前最为常用的非病毒载体转染方法，脂质体法有较高的转染效率，但在体内会迅速被血清清除，并且对细胞毒性较大，因此在很大程度上限制了其使用（吴海霞,张维铭,李晓眠.基因转染技术的发展与现状[J].国际生物医学工程杂志,2007,30(6):376.4-7纳米载体优势）。电穿孔法转染效率很高，适合瞬时表达和稳定转化，但该方法只适用于体外细胞或组织转染，不适宜于体内转染，而且对细胞损伤大，电击后会有大量细胞死亡。