[发明专利]主动靶向型基因递送纳米粒及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种主动靶向型基因递送纳米粒及其制备方法和应用；由阳离子聚合物、透明质酸和带负电荷的基因组成，阳离子聚合物与带负电荷的基因形成复合物内核，透明质酸通过电荷作用和化学键结合作用包覆于复合物内核表面，阳离子聚合物为PAsp(EDA)、PAsp(DET)、PAsp(TET)或PAsp(TEP)中的一种或者它们经化学修饰后的衍生物中的一种。本发明采用的透明质酸具有优良的生物相容性，不仅降低由阳离子聚合物引起的细胞毒性，同时能主动靶向作用于肿瘤细胞表面高度表达的透明质酸特异性受体，使外源性基因更加有效地递送到肿瘤细胞内，提高了细胞摄取和转染效率。

技术领域

本发明属于纳米生物技术基因治疗领域，涉及纳米生物材料和基因递送系统，具体涉及 一种以透明质酸为靶分子的一种新型主动靶向型基因递送纳米粒及其制备方法和应用。

背景技术

基因治疗(gene therapy)是指将外源目的基因导入患者靶细胞内，以纠正或补偿因基因 缺陷和异常引起的疾病，以达到治疗目的。经过近一二十多年的发展，基因治疗的研究已经 取得了不少的进展，其发展趋势令人鼓舞，尤其是作为癌症这项人类重大疾病的新的治疗方 法，已成为国内外的研究热点。基因递送载体是基因治疗中的最关键部分，包括病毒载体和 非病毒载体两大类。虽然病毒载体具有转染效率高的优点，但是具有一系列的安全性问题 (潜在的致突变性和高的免疫原性等)，使其发展和应用受到了限制。非病毒基因载体，作 为新一代的基因递送载体，具有病毒载体无可比拟的优点，如细胞毒性低、免疫原性低、基 因片段大小无限制、基因荷载量高、易于制备和修饰、便于保存和检验等，因而受到广泛的 研究和关注。

非病毒载体主要包括阳离子聚合物和阳离子脂质体两大类，阳离子聚合物(polycation) 可通过静电作用结合和压缩核酸，在进入酸性的内含体后可通过“质子海绵”作用成功的从 内含体中逃逸，为提高基因的转染效率提供了前提和保障。阳离子聚合物具有易合成和改性、 无免疫原性、保护核酸不被降解、便于进行靶向性及生物适用性改性等诸多优点。

通常，阳离子聚合物与核酸复合后，复合物的表面会带有过剩的正电荷，使得复合物与 带负电荷的细胞膜之间的黏附没有特异性，且正电荷量过大时会对细胞产生毒性作用，另外 过量的正电荷易与血液中的蛋白发生相互作用而极易于被网状内皮系统(RES)清除，体内 循环时间短。因此，解决其靶向性、安全性和稳定性就成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题为：如何提供一种同时具有亲水性、稳定性和靶向性及高转 染效率的低毒性的基因递送系统的制备和应用。

本发明的技术方案为：一种主动靶向型基因递送纳米粒，由阳离子聚合物、透明质酸和 带负电荷的基因组成，阳离子聚合物与带负电荷的基因形成复合物内核，透明质酸通过电荷 作用和化学键结合作用包覆于复合物内核表面，阳离子聚合物可以为PAsp(EDA)、PAsp(DET)、PAsp(TET)或PAsp(TEP)或它们的衍生物。(Hirokuni Uchida,et al.,J.Am.Chem. Soc.2014,136,12396-12405)。此几类阳离子聚合物应用于体内外基因的递送具有高效、低 毒和可生物降解等诸多优势，再结合靶向分子和/或肿瘤微环境响应性的化学键，可制备得 到靶向性显著提高的主动靶向型基因递送纳米粒。

进一步地，阳离子聚合物中可质子化的氮原子和基因中磷酸根的摩尔比为0.01-200； 阳离子聚合物中可质子化的氮原子和透明质酸中COO^-的摩尔比为0.01-100。优选地，阳离 子聚合物中可质子化的氮原子和基因中磷酸根的摩尔比为1-60；阳离子聚合物中可质子化的 氮原子和透明质酸中COO^-的摩尔比为0.1-20。