[发明专利]用于治疗高级别脑胶质瘤的基因修饰间充质干细胞及其制备方法

说明书

本发明公开了一种能够修饰间充质干细胞的融合基因，包含：1)编码分泌信号蛋白的核苷酸序列；2)编码NLGN‑3阻断蛋白的核苷酸序列；以及3)编码人IgG1 Fc片段的核苷酸序列。所述融合基因可以用于修饰间充质干细胞以表达NLGN‑3的拮抗剂，通过特异性阻断NLGN‑3与NRXN的结合，从而抑制脑胶质瘤增殖。本发明还公开了一种抑制脑胶质瘤，特别是高级别脑胶质瘤增殖的间充质干细胞及其制备方法和应用。

技术领域

本发明涉及生物医药领域，特别涉及一种治疗高级别脑胶质瘤(High gradeglioma,HGG)的基因修饰间充质干细胞，利用间充质干细胞对肿瘤组织特异的趋化作用，选择性特异靶向高级别脑胶质瘤细胞，通过抑制胶质瘤细胞增殖及诱导肿瘤细胞的凋亡从而治疗脑胶质瘤。本发明还涉及该基因修饰间充质干细胞的制备方法和应用。

背景技术

脑胶质瘤(Brain Glioma)是起源于神经外胚层的肿瘤，约占成人颅内肿瘤的30％一50％，是颅内最常见的肿瘤，它具有恶性级别进行性升高、高度浸润性、生存期短，容易复发、死亡率高等特点。目前，脑胶质瘤的治疗仍以手术及术后放化疗为主，然而由于胶质瘤呈浸润性生长，恶性增殖能力强以及向周围脑组织的侵袭能力迅速，且对化疗药物的低敏感性等原因，常在治疗后复发，同时手术和放化疗也会损伤正常的大脑组织细胞，因此胶质瘤治疗目前仍是医学领域中的一大难题，特别是高级别脑胶质瘤(High grade glioma,HGG)的五年生存率不足10％，死亡率高达90％以上。

与其他治疗手段相比，基于基因工程化的干细胞疗法在脑胶质瘤治疗中展现出更大优势。其主要策略是利用包括间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)在内的成体干细胞对肿瘤组织的靶向性，以干细胞作为基因工程载体，将对肿瘤具有杀伤作用的药物或生物制剂基因导入干细胞中，从而使抗肿瘤药物随干细胞特异性输送到肿瘤组织中，杀伤肿瘤细胞。然而，目前存在的问题是，基因工程化干细胞携带的抗肿瘤蛋白，包括CD/5-FC、tTRAIL、HSV-TK及溶瘤病毒等在内，因其对细胞杀伤作用，均会不同程度的损伤正常的大脑组织和细胞；其中发表在Lancet(2000年)的文章曾指出，用于脑胶质瘤治疗的tTRAIL蛋白可引起正常的脑细胞死亡，从而对大脑功能造成不可逆影响。基于此，亟需一种新的途径解决上述抗肿瘤药物的不足，用于制备治疗脑胶质瘤的药物。

本发明依据间充质干细胞对肿瘤的靶向作用，旨在利用间充质干细胞作为载体，携带可特异性阻断脑胶质瘤增殖及活化通路的阻断剂(如NLGN-3拮抗剂)并将其输送至脑胶质瘤组织中，从而达到精准抑制脑胶质瘤发展的目的。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的目的在于通过基因修饰的方法，使间充质干细胞特异表达NLGN-3的拮抗剂，通过特异性阻断NLGN-3与NRXN的结合，从而抑制脑胶质瘤增殖，达到治疗高级别脑胶质瘤的目的。

本发明的发明人对脑胶质瘤的发生、发展及增殖进行了大量研究。根据最新研究发现，Neuroligin-3(NLGN-3)的异常表达与高级别脑胶质瘤的增殖和活化具有高度相关性。Neuroligin-3是神经配体(Neuroligin，NLGN)家族成员之一，是突触后膜上的一种细胞黏附蛋白，能够介导神经元之间突触的形成和维持，参与保持正常的神经活动。而在高级别脑胶质瘤患者脑内，NLGN3能够通过与突触蛋白NRXN结合，从而启动下游信号通路，促进高级胶质瘤细胞的生长，并产生更多游离状态NLGN-3，进一步促进胶质瘤的进展。而敲除NLGN-3或特异阻断NLGN3与NRXN的结合通路，可抑制脑胶质瘤的发展。

本发明制备的基因修饰间充质干细胞可高表达NLGN-3的拮抗剂，通过特异性阻断NLGN-3与NRXN的结合，从而抑制脑胶质瘤增殖，达到治疗高级别脑胶质瘤的目的。同时，与现有的技术相比，本发明的策略是特异靶向NLGN-3蛋白信号通路，而对正常脑细胞没有杀伤或凋亡作用，从而最大限度的保护正常脑组织。