[发明专利]一种可用于基因治疗的复合基因载体及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种可用于基因治疗的聚合物基因载体及其制备方法和应用，聚合物基因载体包括苯硼酸分子修饰的超支化聚乙烯亚胺和聚谷氨酸；所述PEI与PBA的摩尔比为1:(2～20)；所述PEI‑PBA与PLG的摩尔比为1:(0.3～3)。本发明提供的聚合物基因载体转染效率高，在HeLa细胞中的最佳转染效率比阳离子基因载体黄金标准“PEI25k”的最佳转染效率高将近两个数量级，且在最佳转染效率的比例时细胞存活率均在90％以上，细胞毒性低，具有较高的基因编辑效率。制备的PEI‑PBA阳离子聚合物载体在基因载体设计和基因治疗领域具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于生物医用材料技术领域，尤其涉及一种可用于基因治疗的复合基因载体及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，分子靶向疗法和免疫疗法极大地丰富了临床对抗癌症的策略，然而，大多数抗癌疗法需要重复给药，且具有高复发率和耐药性，这增加了治疗相关的毒性和治疗成本，并严重降低了患者的生活质量。[参见J.Foo,F.Michor.Evolution of acquiredresistance to anti-cancer therapy,Journal of Theoretical Biology.2014,355:10–20.]。以CRISPR-Cas9基因编辑技术所代表的基因疗法具有永久破坏肿瘤生存基因的潜力，它可以克服传统癌症疗法的重复剂量限制，提高治疗效果并需要较少次数的治疗。[参见P.D.Hsu,E.S.Lander.Development and applications of CRISPR-Cas9for genomeengineering,Cell.2014,157:1262–1278.]。因此，通过肿瘤基因疗法实现抑制肿瘤生长的新策略成为最具有希望和挑战的研究领域。

大多数关于基因编辑的研究都依赖于腺相关病毒(AAV)，然而，AAV的应用受到其携带能力小，具有潜在的免疫原性，高剂量时的肝毒性和缺乏细胞靶向性的限制。[参见H.Yin,W.Xue.Genome editing with Cas9 in adult mice corrects a diseasemutationand phenotype,Nature Biotechnology.2014,32:551–553.]。近年来，使用非病毒递送系统递送CRISPR-Cas9基因编辑系统已经取得了较大进展，但Cas9(160kDa，4300碱基)和sgRNA(～31kDa，130碱基)的大尺寸以及较低的递送和基因编辑效率依然是限制将基因编辑技术推向临床的重大障碍。[参见Q.Cheng,T.Wei.Selective organtargeting(SORT)nanoparticles for tissue-specific mRNA delivery and CRISPR–Cas geneediting,Nature Nanotechnology.2020,15:313–320.]。聚合物基因载体除了具有传输大尺寸质粒DNA的潜在优势，还具有抵抗血清诱导的质粒DNA的聚集以及针对特定组织或器官的靶向性能，可实现有效的核酸封装，细胞递送和内体释放，是递送基因编辑系统优异的备选材料。[参见L.M.Zhang,P.Wang.Lipid nanoparticle-mediated efficient delivery ofCRISPR/Cas9 for tumor therapy,NPG Asia Materials.2017,9,e441.]。因此，研究和开发高性能聚合物基因载体用于基因编辑等基因治疗系统的递送是众多研究人员关注的热点。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种可用于基因治疗的复合基因载体及其制备方法和应用，该聚合物基因载体转染效率高。

本发明提供了一种可用于基因治疗的复合基因载体，其特征在于，包括苯硼酸分子修饰的超支化聚乙烯亚胺；

和聚谷氨酸；

所述苯硼酸分子修饰的超支化聚乙烯亚胺与聚谷氨酸的摩尔比为1:(0.3～3)；