[发明专利]一种基于磁性纳米颗粒复合工程化外泌体的脑胶质瘤靶向系统及其应用

说明书

本发明属于生物工程技术技术领域，具体涉及一种基于磁性纳米颗粒复合工程化外泌体的脑胶质瘤靶向系统及其应用。所述脑胶质瘤靶向系统包括：磁性纳米颗粒以及工程化外泌体，所述磁性纳米颗粒与工程化外泌体通过抗原抗体反应连接。本发明设计的靶向胶质瘤铁死亡的复合靶向系统，将磁性纳米颗粒(MNPs)的磁靶向特性与药物结合能力和工程化外泌体的血脑屏障(BBB)穿透能力和小干扰RNA封装能力结合起来。本发明通过联合靶向DHODH及GPX4通路并与Fesubgt;3/subgt;Osubgt;4/subgt;释放的Fesupgt;2+/supgt;离子协同作用，共同促进了胶质瘤的铁死亡，实现靶向治疗脑胶质瘤的目的，因此具有良好的实际应用之价值。

技术领域

本发明属于生物工程技术技术领域，具体涉及一种基于磁性纳米颗粒复合工程化外泌体的脑胶质瘤靶向系统及其应用。

背景技术

本发明背景技术中公开的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

胶质母细胞瘤(GBM)是最具侵略性的脑肿瘤之一，预后不佳。目前，胶质母细胞瘤的标准治疗措施包括手术，然后同步口服替莫唑胺化疗及放射治疗，其他治疗方式如基因治疗，免疫治疗，甚至肿瘤电场治疗(TTFields)都没有大大延长患者的生存时间。胶质母细胞瘤患者的中位生存时间大约为14个月。因此，胶质瘤迫切需要新的治疗手段。

外泌体是一类大约50-150nm的细胞外囊泡，含有脂质、蛋白质和核酸等，它的作用主要是参与细胞间交流及基因的传递。最近研究表明，我们可以使用融合基因的方式来修饰外泌体，以产生工程外泌体，并通过超声甚至电转染的方式将药物或基因包裹在外泌体内，用于后续的药物或基因递送。且外泌穿体本身的生物相容性及穿透血脑屏障的能力，使其成为了一种有前景的胶质瘤治疗载体。

除此之外，以氧化铁介孔二氧化硅为首的磁性纳米颗粒在生物工程领域也有着广泛的应用。氧化铁颗粒的Fe₃O₄核心具有磁场下的靶向性，可在外部磁场的作用下传递到肿瘤位置，是很好的肿瘤靶向材料；且介孔二氧化硅由于其表面的孔隙特性，又可作为很好的药物运输载体。因此，将磁性纳米颗粒与工程化外泌体的结合，可以穿透血脑屏障靶向肿瘤，用于后续的药物及基因传递。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种基于磁性纳米颗粒复合工程化外泌体的脑胶质瘤靶向系统及其应用。本发明通过合成具有磁性的以氧化铁颗粒为核心，表面可包裹药物的介孔二氧化硅纳米颗粒材料，并在颗粒最面层给与CD63抗体修饰，用于结合外泌体的CD63抗原；介孔二氧化硅的表面可以包裹小分子的药物；同时构建工程化的外泌体，将携带了Angiopep2-LAMP2B的融合基因转入人的骨髓来源间充质干细胞(hMSC)细胞，ANG肽修饰的外泌体可以通过靶向血脑屏障及肿瘤细胞表面的LRP1受体进而穿透血脑屏障并进一步靶向肿瘤细胞，后续通过电穿孔的办法，将基因治疗的siRNA或者先关药物导入外泌体中。最终将磁性纳米颗粒表面的CD63抗体结合工程化外泌体表面的CD63抗原，获得了一种基于磁性纳米颗粒复合工程化外泌体的脑胶质瘤靶向系统。基于上述研究成果，从而完成本发明。

本发明的第一个方面，提供一种基于磁性纳米颗粒复合工程化外泌体的脑胶质瘤靶向系统，所述脑胶质瘤靶向系统包括：磁性纳米颗粒以及工程化外泌体，所述磁性纳米颗粒与工程化外泌体通过抗原抗体反应连接。

其中，所述磁性纳米颗粒具有核壳结构，更具体的，以氧化铁颗粒为核心，表面包覆有介孔二氧化硅；

所述工程化外泌体修饰有脑部靶向肽；

所述磁性纳米颗粒表面还可包裹有药物，具体的，可通过介孔二氧化硅的介孔结构包裹药物，所述药物可以是小分子化疗药物；如布喹那(Brequinar，CAS：96187-53-0)；