还原响应型miRNA递送载体的构建及其在骨肉瘤基因治疗中的应用
骨肉瘤是骨骼中最常见的原发性恶性肿瘤，多发于儿童及青少年，致残致死率高，目前治疗模式下的肿瘤远处转移、肿瘤耐药等问题仍亟待解决。在骨肉瘤的发生发展过程中，许多miRNA的功能水平会失调，其中miR-22和miR-30d的表达水平被显著下调，因此这两种miRNA有希望成为骨肉瘤的治疗靶标。在基因治疗的流程中，递送载体是一个关键环节，聚阳离子基因载体，由于具备免疫原性低、分子结构设计灵活等优点，受到了研究者的广泛关注。但是阳离子聚合物还存在降解性能较差，细胞毒性较大的问题，针对这一问题，本论文通过异氰尿酸三缩水甘油酯（TGIC）和胱胺（CA）进行开环反应，然后用乙二胺封端，最后得到了多羟基还原响应型阳离子聚合物TGIC-CA（TC）。 在第一部分的研究中，利用TC递送miR-22，并且联合抗癌药物Volasertib用于骨肉瘤的治疗。首先利用氨基与环氧基的开环反应，通过“一锅法”制备了阳离子纳米聚合物TC，TC的粒径约200nm，zeta电位约30mV，在被还原后纳米结构被破坏，zeta电位降至5mV左右。琼脂糖凝胶电泳实验结果显示，TC可在质量比1.5处完全包裹miRNA，在加入还原剂后，包裹能力明显下降，证明其具有还原响应性。骨肉瘤细胞（Saos-2）内的谷胱甘肽（GSH）含量约为成骨细胞（MC3T3-E1）的5倍，因此体外转染实验显示，TC在Saos-2细胞中的转染效率比MC3T3-E1细胞高两个数量级，随后TC介导的miR-22在体外实验中体现出了良好的肿瘤抑制效果，并且联合治疗组的效果最好，达到了协同效果。由于TC具有优异的降解性能，因此几乎无细胞毒性，可用于体内实验。体内实验在原位胫骨骨肉瘤和两种PDX骨肉瘤小鼠模型（耐化疗药和不耐化疗药）中进行，TC/miR-22不仅成功抑制了肿瘤增殖，还降低了肿瘤肺转移的几率，并克服了肿瘤耐药问题。 在第二部分的研究中，利用TC递送miR-30d，用于原位胫骨骨肉瘤模型小鼠的治疗。体外抗肿瘤实验显示，miR-30d成功抑制了Saos-2细胞增殖与迁移，促进了Saos-2细胞凋亡，在体内抗肿瘤实验体现出初步的治疗效果。这是第一次将miR-30d应用于骨肉瘤的治疗，拓展了miRNA在骨肉瘤治疗领域中的应用。 综上所述，本论文基于双硫键构建了还原响应型阳离子基因载体TC，并且分别通过递送miR-22和miR-30d取得了良好的骨肉瘤治疗效果，为骨肉瘤的治疗提供了新思路。
骨肉瘤;基因治疗;阳离子聚合物基因载体;还原响应
北京化工大学
硕士
化学
丁小康
2022
中文
R738
2022-11-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）