[发明专利]一种肿瘤微环境中性粒细胞胞外诱捕网调控的智能药物递送系统及其制备方法

说明书

本发明公开了一种肿瘤微环境中性粒细胞胞外诱捕网调控的智能药物递送系统及其制备方法。该智能递药系统是由胞内还原性谷胱甘肽响应的PTX前药纳米粒为核，可被金属基质蛋白酶剪切释放并串联穿膜肽的DNase Ⅰ接枝聚赖氨酸为壳，组成的“核‑壳”型DNase Ⅰ/PTX智能共递送载体。PTX前药纳米粒是利用前药分子PTX‑SS‑C₁₈自组装形成，再对该纳米粒用聚赖氨酸进行包被；以MMP‑9底物肽串联穿膜肽为连接分子，将DNase Ⅰ蛋白接枝在包被于PTX前药纳米粒表面的聚赖氨酸氨基侧链上，构建智能药物递送系统，达到肿瘤微环境NETs调控与肿瘤细胞靶向的策略，联合提高抗恶性肿瘤效果。

技术领域

本发明属于肿瘤及其微环境靶向与缓释给药系统技术领域，涉及一种肿瘤微环境中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)调控的智能药物递送系统，具体涉及一种新型脱氧核糖核酸酶联合紫杉醇纳米粒的恶性肿瘤智能靶向纳米递释系统及其制备方法。

背景技术

随着科学水平和医疗技术的发展，非传染性疾病成为困扰人类健康的主要病种。其中，恶性肿瘤已在全球范围内成为仅次于心血管疾病的第二大致死病因。据世界卫生组织预测，2030年全球恶性肿瘤病人死亡人数将达到1200万，其中2/3将发生在中低收入国家。在我国，恶性肿瘤的发病率约为200/10万，每年新发病例在250万左右。恶性肿瘤给人类健康和生命造成极大威胁，给家庭及社会带来沉重的负担。因此，开发安全有效的抗肿瘤药物具有重大的社会意义和临床价值。

肿瘤微环境是在肿瘤进展过程中，由肿瘤细胞，基质细胞(成纤维细胞、炎性细胞、免疫细胞、周细胞、血管内皮细胞等)，细胞外基质等共同组成的局部稳定环境，呈现出组织间液压升高与局部缺氧等病理性特征，为肿瘤的发生、发展、侵袭及转移等过程提供了必要的物质基础。一直以来，科学界对肿瘤靶向递药系统的研究，主要集中于肿瘤细胞靶向的开发。然而，由于肿瘤细胞的高度异质性，非常容易产生基因突变和表观遗传变化，导致耐药，临床获益非常有限。由于肿瘤微环境相对稳定，不容易耐药，引起了肿瘤靶向治疗研究者的高度关注。所以，靶向肿瘤细胞与调控肿瘤微环境相结合的治疗策略，成为肿瘤靶向研究领域新的热点。

肿瘤微环境被认为是“永不愈合伤口”与持续炎症状态，肿瘤组织通过释放趋化因子、细胞因子、过氧化氢等信号分子，将外周血中的中性粒细胞招募到肿瘤部位。肿瘤相关的中性粒细胞在肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白介素8(IL-8)等细胞因子刺激下，形成NETs。NETs，即中性粒细胞胞外诱捕网(Neutrophil Extracellular Traps) 是中性粒细胞受到外界刺激活化时释放到胞外的DNA骨架纤维网，同时包含组蛋白、髓过氧化物酶(MPO)、中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)、组织蛋白酶G(CG)、以及基质金属蛋白酶9(MMP-9)等颗粒蛋白。研究表明：NETs作为肿瘤微环境的重要组成部分，在促进肿瘤细胞增殖、远处转移以及血管生成和阻碍肿瘤治疗中发挥着关键作用。

研究发现，脱氧核糖核酸酶Ⅰ(DNaseⅠ)可以通过降解NETs抑制恶性肿瘤的增殖并阻止向远处器官的转移，可以用于恶性肿瘤的治疗。然而，提高DNase I的体内循环寿命，增强其向肿瘤组织的渗透与滞留作用，是提高DNase I体内治疗肿瘤效果的关键所在。紫杉醇(Paclitaxel，PTX)是一线广谱抗肿瘤药物，疗效显著，具有很强的微管稳定功能，在临床上已经广泛用于乳腺癌、卵巢癌、肺癌和部分头颈癌的治疗。所以，将DNase I和PTX联合用药：DNaseⅠ可以高效降解肿瘤微环境NETs，从而抑制肿瘤细胞增殖，降低肿瘤转移和减少肿瘤血管新生，还可以疏通对肿瘤细胞的机械性屏障，促进PTX制剂向肿瘤内部的渗透；PTX直接作用于肿瘤细胞，通过稳定肿瘤细胞微管蛋白而杀死肿瘤细胞。二者相得益彰，同时靶向肿瘤的“土壤”和“种子”，发挥调控与重塑肿瘤微环境和直接杀死肿瘤细胞的协同治疗作用，最大限度提高肿瘤的治疗效果。