拟病毒细胞膜介导生物正交反应在肿瘤诊断中的应用研究

发布时间：2020-05-08 10:51

【摘要】：近年来,纳米材料因其特殊的理化性质被广泛的应用在肿瘤的诊断和治疗中,通过筛选针对目标肿瘤表面标志物的特异性配体并且将这些配体和纳米药物载体连接实现治疗药物的主动靶向递送能够增加纳米材料在体内外的应用,常用的主动靶向功能的分子有特异性的多肽,适配体,特异性的抗体等,但是肿瘤的高异质性限制了这些传统配体的应用。所以能够找到一种不依赖传统配体的主动靶向递送方法变得尤为重要。生物正交反应和糖代谢工程的联合应用是近几年发展起来的一种高效介导药物靶向递送的方法,尤其是无铜催化的基于糖代谢点击化学反应已经在多种肿瘤细胞系中得到应用验证,这种方法的主要策略是带有特异性化学小分子受体的糖类前体分子可以被肿瘤细胞摄取并经过自身代谢作用将这些特异性的化学小分子受体展示在细胞膜表面,借助化学小分子受体介导的点击化学反应来实现药物的靶向递送,这种方法一个很大的优点靶标是小分子,体内反应特异性很强,普适性好,可以克服肿瘤异质性实现体内外多种肿瘤的标记。但是没有有效的药物递送系统将前体糖类分子递送到肿瘤区域阻碍了生物正交反应在肿瘤诊疗中的应用。生物细胞外囊泡作为有效的药物递送相比于化学合成材料有许多天然的优势:自体来源体内循环时间长,生物相容性好,可以通过天然的膜表面受体介导与靶细胞的结合而且膜表面蛋白成分易于修饰。血管性口炎病毒G蛋白(VSVG)是一种病毒来源的膜蛋白,表达有该种蛋白的细胞膜外囊泡在微酸性的环境中能够促进与目的细胞膜的融合,可以认为在酸性肿瘤微环境中可以实现肿瘤细胞和细胞膜的融合,而对正常的组织特异性差甚至没有作用。因此,在本项研究中,我们体外设计和合成这种携带有VSVG病毒蛋白和化学小分子受体N3基团的拟病毒细胞膜,这种细胞膜能够微酸环境响应促进细胞膜融合将N3标记在肿瘤细胞膜上,标记有化学小分子受体N3基团的肿瘤细胞可以通过点击化学反应实现多种肿瘤细胞的诊断。
【图文】：

示意图,糖代谢,成像,示意图

逦Ｔ逡逑ＥｎＫａｎｃｗｄ邋２￣＊邋Ｔｗｍｏｒ－＜＊ｒＢ＊０？Ｈｌ邋ｂ＊邋Ｏｉｅｋ邋ｃＨ＊？？＊Ｂ？ｒｙ逡逑图１．３糖代谢依赖的细胞标记和成像示意图１３２１逡逑Ｆｉｇｕｒｅｌ．３：邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｍｅｔａｂｏｌｉｃ邋ｇｌｙｃｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ－ｂａｓｅｄ邋ｃｅｌｌ逡逑ｌａｂｅｌｉｎｇ邋ａｎｄ邋ｉｍａｇｉｎｇ邋ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．逡逑通过原位注射化学小分子受体标记的前体糖分子验证了这种方法能够实现逡逑体内肿瘤细胞的Ｎ３功能基团标记之后，，对于点击化学和糖代谢工程相结合的肿逡逑瘤治疗的最大的挑战就是如何应用非肿瘤内注射的方法将这些前体药物特异性逡逑的递送到肿瘤区域来发挥功能［３８］。基于此，Ｎｅｖｅｓ课题组报道了将带有特异性的逡逑化学基团的前体糖类分子进行腹腔注射之后，可以实现荷瘤小鼠肿瘤的非侵入性逡逑的成像［３８］。并且，该课题组在最近的研究中利用肿瘤细胞膜展示化学小分子受逡逑体Ｎ３之后，蛋白和糖基化的变化过程，这种能够实时的在体内监测肿瘤细胞表逡逑面分子的变化过程并实现定位在临床医学上会有很重要的意义［３９］。为了更进一逡逑步的实现肿瘤的实时成像

示意图,生物细胞膜,策略,核酸

逦ｃｏｒｅｓ逦ｃａｍｏｕｆｌａｇｅｄ邋ＮＰｄ逡逑图１．５：制备红细胞膜装载纳米颗粒示意图｜１Ｍ｜逡逑Ｆｉｇｕｒｅｌ．５：邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ邋ｐｒｏｃｅｓｓ邋ｏｆ邋ＲＢＣ邋ｍｅｍｂｒａｎｅ－ｃａｍｏｕｆｌａｇｅｄ逡逑ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ邋（ＲＢＣ－ＮＰｓ）．逡逑我们应用同样的方法和策略也可以收集到装载有其他种类核酸物质生物细逡逑胞膜囊泡例如：ｍｉＲＮＡ，ｓｉＲＮＡ等，这些内含物同样能够介导和调控受体细胞逡逑的功能［１２１４２３］。通过以上的方法来修饰细胞膜囊泡来实现核酸物质的递送主要有逡逑两个优点：一是利用了自身细胞膜来源的载体可以帮助核酸物质逃避血液循环中逡逑ＲＮＡ酶的降解二是自身来源的细胞膜囊泡自身都会存在对特定细胞的靶向结合逡逑能力［６１，１２４］。但是在实验的过程中有一些问题需要考虑：（１）有研宄表明在ＥＶｓ逡逑中均匀包裹的核酸物质可能是调控自身细胞某些蛋白ｍｉＲＮＡ的降解［１２４］；逦（２）逡逑ｍｉＲＮＡ能够包裹在细胞膜中并且递送到靶向的组织中通过形成大的蛋白质复合逡逑物，这些复合物能过在ＥＶｓ纯化的过程中洗脱出来最终会导致ｍｉＲＮＡ递送效率逡逑２０逡逑
【学位授予单位】：厦门大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R730.4

【相似文献】