[发明专利]一种肿瘤靶向腺病毒高分子给药系统及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种给药系统，尤其涉及一种肿瘤靶向腺病毒高分子给药系统。

背景技术

腺病毒载体介导的基因治疗已广泛应用于抗肿瘤的研究当中。大量研究表明：抗肿瘤腺病毒能促进肿瘤细胞生长抑制和凋亡，引起强烈旁观者抗肿瘤效应，并且能够抗血管生成和治疗转移病灶，还能与其他的治疗措施相结合，放大一定的免疫杀伤效应。通过抗肿瘤腺病毒等生物技术治疗肿瘤，已经成为肿瘤研究领域的热点。

但是，腺病毒在临床应用中存在以下两个问题：一、免疫原性高。机体天然免疫系统在24h清除90%病毒基因组，随后的特异性免疫的激活还将清除部分腺病毒，不利于病毒载体的重复给药，制约了它在临床上的应用。二，肿瘤靶向性差。人体内的多种细胞都表达腺病毒受体（CAR），尤其在人体上皮组织中表达较高，而在肿瘤细胞中通常下调CAR表达水平，造成腺病毒被正常上皮组织截留，在肿瘤组织的分布大大减少。这不仅使感染肿瘤细胞的病毒量大大减少，减弱了杀伤肿瘤细胞的作用，又增加了对机体的毒副作用。因此，如何降低腺病毒载体的免疫原性，提高其肿瘤靶向性，成为基于腺病毒载体的肿瘤基因治疗亟需解决的问题。

当前，对于降低腺病毒载体免疫原性的策略主要有以下两个方面：1.改造腺病毒载体，但经过改造的第三代腺病毒载体仍然携带很多“危险信号”引起机体的免疫应答。改造腺病毒载体要真正广泛地应用于临床仍还有大量的未知因素有待研究和开发。2.免疫调控：主要包括：①应用免疫抑制剂抑制机体对载体的反应；②使用能阻断刺激信号或分子的单克隆抗体；③诱导免疫耐受；④抑制抗原提呈。免疫调控的方法可不同程度的降低抗腺病毒中和抗体和T细胞活性，但均系抗腺病毒免疫的优化方案，未能屏蔽腺病毒免疫原性，因而免疫系统仍然对腺病毒进行免疫识别与免疫清除，并造成机体血管及组织损伤。

目前，增强腺病毒肿瘤靶向性的方法包括：1.腺病毒载体外壳蛋白修饰，提高腺病毒对细胞的靶向性及感染效率和（或）降低其天然组织嗜性；2.基因复制与表达调控，控制腺病毒在靶细胞中选择性复制与表达，引起靶组织细胞溶解从而实现其靶向杀伤的作用。腺病毒载体衣壳蛋白修饰与基因复制及表达调控均可显著提高腺病毒的肿瘤靶向性，但无法同时解决其免疫原性的问题。通过基因复制与表达调控构建的腺病毒还存在在非靶组织中分布引起潜在的毒性反应的问题，因而其相关工作尚处于研究阶段。

对腺病毒载体进行高分子修饰，可以降低腺病毒载体的免疫原性、提高载体的靶向性、同时保持较高的转染能力。因此高分子修饰腺病毒，可以最大限度的发挥腺病毒生物学功能，同时保证它在临床应用中的安全性。目前，聚乙二醇（PEG）与聚N-(2－羟丙基)甲基丙烯酰胺（pHPMA）是应用最广的腺病毒高分子给药系统，PEG与pHPMA能阻断病毒衣壳蛋白的抗原决定簇，使腺病毒逃避了免疫识别，腺病毒的免疫清除分别下降6倍及10倍；体外实验表明，PEG修饰后的腺病毒载体能有效阻断载体与细胞柯萨奇受体（CAR）结合，pHPMA修饰的腺病毒载体，能有效富集在肿瘤部位，病毒数目可达到未修饰载体的40倍。利用高分子修饰腺病毒载体，提高腺病毒载体的性能，必将在基因治疗的研究中受到越来越广泛的应用。

在构建腺病毒给药系统方面，pHPMA比PEG更具优势。首先，pHPMA对腺病毒修饰效率高。每个pHPMA平均含14多肽间隔基团，也就是具备14个腺病毒纤毛蛋白反应的活性酯键位点，而每个聚乙二醇分子仅以单链与病毒进行反应，修饰等量病毒二者所需投药摩尔比约为1：14。在等摩尔药物的情况下，pHPMA对腺病毒的修饰率大大优于聚乙二醇；其次，pHPMA给药系统副作用小，靶向性强。二者与腺病毒反应后，均可保留其表面纤毛与配体特异性反应的能力，但pHPMA在腺病毒未从接合物上解离前，完全丧失了与柯萨奇受体结合的能力，而被聚乙二醇修饰的腺病毒则仍具有感染能力，腺病毒仍可感染肝脏等器官，这就增加了药物的副作用，同时也减少了腺病毒靶向蓄积；最后，pHPMA具有多个活性酯基，因而在与腺病毒反应时，反应体系允许pHPMA与其它多种生物效应分子（如肿瘤相关表面抗原）同时进行接合，从而形成具有多种功能活性的接合物，提高药物治疗效应。由于pHPMA在腺病毒修饰上的独特效应，因而被认为是目前最佳的腺病毒载体给药系统，可期为腺病毒进入肿瘤细胞并表达抗肿瘤基因打下了良好的基础。目前，高分子修饰腺病毒尚处于基础研究阶段，国外已有PEG修饰腺病毒应用于肺癌治疗的报道，但pHPMA修饰腺病毒进行抗肿瘤治疗尚未见相关报道。