一种用于肝癌治疗的酯酶响应聚合物-核酸纳米药物及其制备方法和应用

本发明属于生物医药，具体涉及一种用于肝癌治疗的酯酶响应聚合物-核酸纳米药物及其制备方法和应用。

背景技术：

1、近年来，肝细胞癌(hcc)的治疗领域取得了进展，手术切除技术、肿瘤消融技术、局部区域治疗、靶向干预、免疫治疗等方面均有显著进步。但是由于hcc转移和复发率高，常规治疗效果不理想。这是因为大多数化疗药物都是为了诱导hcc细胞凋亡而设计的，而肿瘤细胞常具有抗凋亡机制，从而对常用治疗药物具有耐药性。因此，寻求治疗hcc的新策略具有重要意义。

2、细胞内依赖铁离子催化、脂质过氧化和氧化氧化平衡破坏为特征的铁死亡目前已成为hcc干预的新途径。从概念上讲，与正常细胞相比，肿瘤细胞表现出更高的代谢活性以满足其快速增殖的要求。这种较高的代谢状态使它们产生高水平的活性氧(ros)，导致癌细胞脂质过氧化和铁死亡。此外，与正常细胞相比，癌细胞中积累了一定高水平的铁，使它们对铁死亡敏感。

3、诱导铁死亡的传统策略是小化合物，如erastin、索拉非尼、柳氮磺胺嘧啶和青蒿素等。这些小分子容易降解，半衰期通常很短，限制了其在肿瘤部位的蓄积。此外，这些小分子的特异性较差，且反复使用时也会导致对正常组织的不良影响。

4、slc7a11蛋白是铁死亡系统中的重要组成部分，该蛋白参与协调胱氨酸的流入，同时输出谷氨酸，导致还原型谷胱甘肽(gsh)的产生，gsh与谷胱甘肽过氧化物酶4(gpx4)相互作用以减少脂质过氧化物(pl-ooh)并产生相应的醇(p-loh)，保护细胞膜的完整性，最终抑制铁死亡。

5、同时最近的研究发现slc7a11在多种类型的癌症中过表达，并通过抑制铁死亡促进癌症进展，如肺癌、乳腺癌、膀胱癌等。

6、同时tcga数据库的结果也表明slc7a11在hcc患者肿瘤组织中的表达水平明显高于邻近良性组织，且slc7a11在hcc组织中的高表达水平与不良预后相关。

7、据报道，slc7a11下调可降低细胞内胱氨酸和gsh水平，进而抑制gpx4活性，诱导铁死亡。

8、因此靶向slc7a11的基因治疗突显出强大的治疗前景，然而单基因治疗的方式由于特异性较差及基因沉默失败等原因，目前仍没有实现，所以迫切需要开发新的基因递送体系。

9、随着纳米技术的飞速发展，为实现安全有效的基因递送治疗方式提供了极具前景的机会。纳米颗粒可根据亲水性、两亲性或疏水性微环境进行设计，对于开发基因递送系统和提高治疗效果至关重要。利用纳米技术，我们可以设计出精确的基因递送系统，将质粒准确地引导至需要治疗的肝脏区域。这一领域的研究为肝脏肿瘤的患者提供了新的希望，有望用于hcc治疗。

技术实现思路

1、本发明的目的在于合成一种具有肝脏靶向作用的脂质酯酶响应聚合物g-lpqdea/shslc7a11纳米药物，利用主动靶向作用使shslc7a11在肝脏肿瘤细胞处富集，以确保治疗物质在需要的地方发挥作用，减少了在其他器官或组织中的分布，从而降低不必要的副作用。并且由于纳米药物的尺寸效应，下降了肾脏清除率较低，可延长其在血液中的循环半衰期，增强肿瘤部位的积累，以充分发挥药效，达到抑制肿瘤进展的效果。

2、一种用于肝癌治疗的酯酶响应聚合物-核酸纳米药物，包括脂质体以及由所述脂质体包裹的：

3、(1)酯酶响应聚合物，和

4、(2)用于降低slc7a11基因表达水平的核酸序列。

5、优选的，所述酯酶响应聚合物为聚{2-[(n,n-二乙基-n-(4-乙酰氧基)苄基-季胺基]乙基丙烯酸酯}(poly{2-[n-(4-acetyloxy)benzyl-n,n-diethylammonium]ethylacrylate}，pqdea)。采用的聚合物pqdea能被酯酶水解，具有良好的生物安全性。

6、更优选的，所述聚{2-[(n,n-二乙基-n-(4-乙酰氧基)苄基-季胺基]乙基丙烯酸酯}由聚[2-(n,n-二乙基氨基)丙烯酸乙酯]与4-(氯甲基)乙酸苯酯经季铵化反应制得。优选的，所述用于降低slc7a11基因表达水平的核酸序列为以下至少一种：

7、(1)针对slc7a11基因的sirna；

8、(2)能够表达(1)中sirna的shrna表达序列。

9、更优选的，rna干扰的靶点为以下至少一种：

10、靶点1：cctgtcactatttggagcttt；

11、靶点2：gcagctactgctgtgatatcc；

12、靶点3：gctcacagcaattctgataat。

13、优选的，酯酶响应聚合物与用于降低slc7a11基因表达水平的核酸序列的比例按氮磷比计为1～19∶1。最优选的，酯酶响应聚合物与用于降低slc7a11基因表达水平的核酸序列的比例按氮磷比计为7∶1。

14、优选的，所述脂质体为带有肝脏靶向作用的脂质。更优选的，所述脂质体组分为中性辅助性脂质dopc、阳离子脂质dotap、dspe-peg、dspe-peg-gal按摩尔比3∶1∶0.5∶0.5混合所得。进一步优选的，中性辅助性脂质dopc与用于降低slc7a11基因表达水平的核酸序列之间的比例为0.01μm∶1μg。

15、本发明又提供了所述用于肝癌治疗的酯酶响应聚合物-核酸纳米药物的制备方法，包括以下步骤：

16、s1，将酯酶响应聚合物作为纳米载体，包载用于降低slc7a11基因表达水平的核酸序列；

17、s2，将步骤s1所得产物加入所述脂质体中，组装形成具有核-壳结构的所述用于肝癌治疗的酯酶响应聚合物-核酸纳米药物。

18、本发明还提供了所述用于肝癌治疗的酯酶响应聚合物-核酸纳米药物在制备用于治疗肝癌的药物中的应用。

19、本发明的有益效果是：本发明利用纳米尺寸效应和主动靶向作用使用于肝癌治疗的酯酶响应聚合物-核酸纳米药物在肿瘤部位富集，提高其稳定性及生物利用度，实现药物的肿瘤富集，有效提高了用于降低slc7a11基因表达水平的核酸序列的生物利用度，可以显著提高肝癌的疗效，延长晚期肝癌患者的生存时间。

技术特征：

1.一种用于肝癌治疗的酯酶响应聚合物-核酸纳米药物，其特征在于，包括脂质体以及由所述脂质体包裹的：

2.根据权利要求1所述用于肝癌治疗的酯酶响应聚合物-核酸纳米药物，其特征在于，所述酯酶响应聚合物为聚{2-[(n,n-二乙基-n-(4-乙酰氧基)苄基-季胺基]乙基丙烯酸酯}。

3.根据权利要求2所述用于肝癌治疗的酯酶响应聚合物-核酸纳米药物，其特征在于，所述聚{2-[(n,n-二乙基-n-(4-乙酰氧基)苄基-季胺基]乙基丙烯酸酯}由聚[2-(n,n-二乙基氨基)丙烯酸乙酯]与4-(氯甲基)乙酸苯酯经季铵化反应制得。

4.根据权利要求1所述用于肝癌治疗的酯酶响应聚合物-核酸纳米药物，其特征在于，所述用于降低slc7a11基因表达水平的核酸序列为以下至少一种：

5.根据权利要求1所述用于肝癌治疗的酯酶响应聚合物-核酸纳米药物，其特征在于，酯酶响应聚合物与用于降低slc7a11基因表达水平的核酸序列的比例按氮磷比计为1～19∶1。

6.根据权利要求1所述用于肝癌治疗的酯酶响应聚合物-核酸纳米药物，其特征在于，所述脂质体为带有肝脏靶向作用的脂质。

7.根据权利要求6所述用于肝癌治疗的酯酶响应聚合物-核酸纳米药物，其特征在于，所述脂质体组分为中性辅助性脂质dopc、阳离子脂质dotap、dspe-peg、dspe-peg-gal按摩尔比3∶1∶0.5∶0.5混合所得。

8.根据权利要求7所述用于肝癌治疗的酯酶响应聚合物-核酸纳米药物，其特征在于，中性辅助性脂质dopc与用于降低slc7a11基因表达水平的核酸序列之间的比例为0.01μm∶1μg。

9.权利要求1～8任一所述用于肝癌治疗的酯酶响应聚合物-核酸纳米药物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.权利要求1～8任一所述用于肝癌治疗的酯酶响应聚合物-核酸纳米药物在制备用于治疗肝癌的药物中的应用。

技术总结本发明公开了一种用于肝癌治疗的酯酶响应聚合物‑核酸纳米药物及其制备方法和应用，所述用于肝癌治疗的酯酶响应聚合物‑核酸纳米药物包括脂质体以及由所述脂质体包裹的：(1)酯酶响应聚合物，和(2)用于降低SLC7A11基因表达水平的序列。本发明的有益效果是：本发明利用纳米尺寸效应和主动靶向作用使用于肝癌治疗的酯酶响应聚合物‑核酸纳米药物在肿瘤部位富集，提高其稳定性及生物利用度，实现药物的肿瘤富集，有效提高了用于降低SLC7A11基因表达水平的序列的生物利用度，可以显著提高肝癌的疗效，延长晚期肝癌患者的生存时间。技术研发人员：徐骁,张会,邱娜莎,王建国受保护的技术使用者：浙江大学技术研发日：技术公布日：2024/6/13