[发明专利]一种载miRNA复合纳米颗粒及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种载miRNA复合纳米颗粒，其包括阳离子靶向膜材、酸敏膜材以及至少一种miRNA；阳离子靶向膜材选自半乳糖‑聚赖氨酸‑聚半胱氨酸聚合物、酸敏膜材选自侧链经过3,4,5,6‑四氢苯酐配体进行修饰的聚乙二醇‑聚赖氨酸聚合物；miRNA选自诱导肿瘤相关巨噬细胞向M1型巨噬细胞分化的miRNA。本发明的载miRNA复合纳米颗粒通过pH值靶向和主动靶向实现对肿瘤相关巨噬细胞的精准投递，并实现了促进肿瘤相关巨噬细胞向M1型巨噬细胞分化的功能。

技术领域

本发明涉及生物医药领域，具体涉及一种靶向传递载体。

背景技术

巨噬细胞作为一类重要的免疫细胞可分为经典活化的M1型和替代活化的M2型。其中M1型巨噬细胞是一类重要的效应细胞，不但可分泌大量促炎性细胞因子(IL-12、IL-23等)和活性氧中间产物，而且还具有强大的杀伤微生物和肿瘤细胞的能力。与之相反，M2型则主要分泌IL-10等抑炎性细胞因子、多种趋化因子和生长因子，具有抑制免疫反应和炎症，以及促进组织修复等作用。肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)则由外周单核细胞在肿瘤微环境中各类细胞因子、生长因子、低氧等因素调控下分化而成。其细胞表型主要为M2型，在肿瘤细胞免疫逃逸/免疫抑制、肿瘤转移、血管生成等多个过程中扮演重要角色。

微小RNA(miRNA)是一类内生的，长度约为20-40个核苷酸的小RNA。它们不但在不同的物种中呈现高度的保守性和同源性，而且每个miRNA可同时调控多个靶基因，因而是一种具有广阔应用前景的基因调控手段。研究表明,TAM的分化与miRNA的表达水平密切相关。例如，miRNA-125a选择性地表达在M1型巨噬细胞中，miRNA-193b则在M2a型细胞中显著上调，而M2b型巨噬细胞则表现为miR-27a,miR-132,和miR-222的高表达。雷宇等利用miRNA基因芯片技术比较小鼠TAM和正常小鼠腹腔巨噬细胞的miRNA表达水平，发现有59个miRNA在TAM中的表达水平发生显著变化。更重要的是，调控巨噬细胞的miRNA表达谱可诱导其向M1型分化。例如，过表达miRNA-125a,miRNA-29b,或miRNA-155可诱导巨噬细胞分泌M1型特征细胞因子，抑制巨噬细胞中的miRNA-223则可显著增强TLR诱导的IL-1和IL-6水平。中山大学郑利民等发现在TAM中过表达miRNA-155能显著降低肿瘤上清诱导的促炎性因子分子水平。这些结果表明，调控miRNA表达水平是诱导TAM向M1型巨噬细胞转化的重要手段。然而遗憾的是，由于RNA在体内的稳定性差，其临床应用面临重大挑战。此外，一个miRNA可同时调控多个基因，因此如何将miRNA靶向递送至TAM，避免“脱靶效应”，对未来的临床应用尤为重要。

随着纳米技术的发展，基于纳米材料的新型非病毒载体系统为miRNA靶向递送提供了新的思路。中科大的王均研究组采用一种基于磷脂-鱼精蛋白-透明质酸(LRH)的壳核结构纳米颗粒负载miR-296反义寡核苷酸链，并通过表面修饰cRGD多肽将其靶向递送至肿瘤新生血管内皮细胞。结果表明，具有靶向修饰的LRH纳米颗粒可显著抑制血管内皮细胞的迁移和新生血管的形成。Saltzman等采用穿膜肽修饰的PLGA纳米颗粒anti-miRNA负载寡核苷酸类似物PMO和肽核酸(PNA)，结果显示纳米颗粒不但有效地增强人口腔上皮癌KB细胞对寡核苷酸类似物的摄取，而且能有效地阻断胞内miRNA-155(一种促癌miRNA)的活性。为此，Nature杂志专门指出：“基于纳米材料的非病毒载体是实现体内miRNA靶向递送的重要手段。”

公开号CN102512683A公开了一种高分子基因药物载体及其制备方法和在制备抗肿瘤药物中的应用，该方案是使用环糊精羟丙基环糊精作为载体骨架，低分子量聚乙烯亚胺作为载体支链，叶酸作为可以靶向肿瘤的功能基团，形成具有靶向肿瘤功能的高效低毒药物载体。运用此基因药物载体运载能够抑制肿瘤血管内皮生长因子生成的siRNA进入肿瘤细胞，从而抑制肿瘤生长。该发明虽然利用了带正电荷的纳米颗粒负载siRNA，但是其以叶酸作为靶向基团，能够促进siRNA进入肿瘤细胞，但是该方案只用于基因治疗，不能用于纳米载体介导的免疫治疗。