一种清除化疗诱导后转分化肺癌细胞的复合物及制备方法和应用

本发明涉及纳米生物，特别是一种清除化疗诱导后转分化肺癌细胞的复合物及制备方法和应用。

背景技术：

1、到2040年，由于人口的增长和老龄化，全球预计新增2750万癌症病例，其中死亡1630例。在欠发达国家，由于吸烟、不健康饮食、运动过少等风险的因素越来越多，未来的癌症发病率可能会更大。随着发病率和死亡率越来越高，癌症已经成为中国首要的死亡原因和重要的公共卫生问题之一。临床上的恶性肿瘤大多呈浸润性生长，与周围组织无明显分界，预后差。手术全切率低和术后复发率高以及因肿瘤细胞的耐受性造成复发是困扰外科医生的重要难题之一。通过手术治疗会造成大块的组织缺损，导致身体机能的部分缺失（如恶性骨肿瘤、乳腺癌的切除等），若有残留的肿瘤细胞，则难以彻底治愈。而常规的放、化疗方法普遍存在药物利用率低、肿瘤耐药性以及对健康组织的严重毒副作用等问题。由于化疗的诱导作用，往往使肿瘤细胞缓慢产生耐药性，如何有效抑制高耐药肿瘤仍然是一个重大挑战，尤其是在体内治疗方面。在所有癌症类型中，肺癌是导致癌症死亡的主要原因。肺癌可分为两大类：小细胞肺癌（sclc）和非小细胞肺癌（nsclc），这两类肺癌根据组织学表现、临床表现和癌症治疗反应而有所区别。虽然sclc占肺癌诊断的15%-20%，但nsclc更为常见，由多种组织亚型组成，包括腺癌、鳞状细胞癌和大细胞癌。

2、神经内分泌分化（ned）是细胞在形态上发生了明显的变化，主要体现在分化出类似轴突的细胞结构；同时cga、syn和nse等ned的生物标志物检测为阳性，分化后的细胞被称为神经内分泌（ne）细胞。在肺癌、肠癌、乳腺癌、前列腺癌和胰腺癌等实体瘤当中均发现了ned现象。现有研究表明，肿瘤细胞可以通过对放疗、化疗后的抵抗作用来防止其被特定的清除。在肺癌当中，能够检测到大约25%-33%的ned；基本上所有的sclc都表现出不同的ne细胞组织学特征和ne标记物染色阳性。然而，ned并不局限于sclc。在大细胞癌（lcnec）中观察到ned，在包括腺癌和鳞状细胞癌在内的约10-20%的nsclc中也观察到ned。除前列腺癌以外，ned在大多数实体瘤中的意义尚不清楚。前列腺癌中的ne癌表型已被广泛研究，并与雄激素受体（ar）信号抑制抵抗、侵袭性肿瘤特征和预后不佳有关。具有ne表型的小细胞肺癌也表现出攻击性行为、快速生长、早期向远处扩散、对化疗和放疗的高度敏感性以及较低的生存率。另一方面，nsclc中ned的预后相关性和临床意义存在争议。一些研究表明，ned可以预测nsclc患者对化疗或放疗（rt）的反应，有研究表明ne特征与nsclc预后的关系，发现ne特征高的肿瘤无病生存率和总生存率较低。治疗耐药与ned是否相关取决于肿瘤细胞类型。

3、dna双链断裂（dsb）是最致命的dna损伤，其修复对细胞存活和维持基因组完整性至关重要。dsb可以通过dna损伤剂或电离辐射（ir）从内源性和外源性两方面来诱导。广泛的dsb被系统识别后，修复蛋白上调，并招募到损伤部位，通过同源重组（hr）或非同源末端连接（nhej）的方式促进修复。尽管修复蛋白的高度调控的招募和作用已经被很好的描述，但是对于它们的表达是如何在dna损伤时被诱导的却知之甚少。蛋白质精氨酸甲基转移酶5（prmt5）是一种新兴的表观遗传酶，广泛调节细胞过程，包括细胞增殖、分化和细胞周期进程。prmt5通过组蛋白h4r3（h4r3me2s）、h3r2（h3r2me2s）、h3r8（h3r8me2s）和h2ar3（h2ar3me2s）中精氨酸残基的对称二甲基化以及非组蛋白底物的翻译后调节来干预这些细胞过程。prmt5的活性由包括mep50在内的几种相互作用蛋白调节，mep50被认为是prmt5的专一性辅因子，是prmt5甲基转移酶活性所必需的。越来越多的证据表明，prmt5可能作为癌基因促进癌细胞生长。与此一致，prmt5在几种癌症中过度表达，其高表达与疾病进展和不良预后相关。因此，prmt5被提议作为癌症治疗的潜在治疗靶点。有研究证据表明，prmt5与picln互作，独立于其典型辅因子mep50，在各种细胞类型中作为dna损伤反应（ddr）基因的主要表观遗传激活剂发挥作用。dna损伤后，prmt5和picln上调编码hr（rad51、rad51d、rad51ap1、brca1和brca2）、nhej（nhej1/xlf和dnapkcs）和g2期阻滞（wee1）相关蛋白的靶基因。靶向prmt5可降低这些ddr基因的表达，并阻碍多种癌细胞系中dsb的修复，提示prmt5在ddr中起保守作用。因此，靶向prmt5可作为单一疗法联合放疗或化疗用于癌症治疗。本发明利用纳米生物技术，制备包载prmt5和顺铂的药物递送体系，从而达到清除化疗后耐药的nsclc细胞的目的。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中，癌细胞随着化疗的进行会产生耐药性，导致对药物利用率和化疗效果降低的问题，提供一种清除化疗诱导后转分化肺癌细胞的复合物及制备方法和应用，该方法通过聚乙烯亚胺（pei）修饰的介孔二氧化硅粒子，将dna损伤剂和抑制转分化质粒成功递送至癌细胞内，可以实现抑制癌细胞生长，对化疗后耐药的癌细胞起到杀伤作用。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

3、一种清除化疗诱导后转分化肺癌细胞的复合物，所述复合物包括：dna损伤剂、抑制转分化质粒、聚乙烯亚胺和介孔二氧化硅粒子。

4、本发明提供的复合物中，dna损伤剂能作用于细胞的dna，造成其结构的破坏；抑制转分化质粒可以增强化疗后肿瘤细胞对药物的敏感性；聚乙烯亚胺具有很强的附着能力，可以有效地黏附质粒dna；介孔二氧化硅粒子是一种具有孔隙的有序结构，在药物开发中可作为药物输送载体。被聚乙烯亚胺修饰过的介孔二氧化硅粒子包载dna损伤剂和质粒，精准作用于化疗诱导后产生耐药的肺癌细胞，在外层聚乙烯亚胺分子水解后，dna损伤剂和质粒缓慢释放，有利于定向杀伤肿瘤细胞，减少对其他器官的副作用。

5、优选的，所述dna损伤剂为阿霉素、依托泊苷、顺铂中的一种。

6、优选的，所述dna损伤剂为顺铂。

7、顺铂，是目前常用的金属铂类络合物，可与dna链交叉连接，显示出细胞毒作用，癌细胞耐药的发生与dna修复能力增强有关，而顺铂作为常用化疗药物之一具有其独特作用机制，可以抑制dna复制，干扰核酸生成。

8、优选的，所述抑制转分化质粒为prmt5质粒。

9、prmt5在多种癌症中均能够过度表达，靶向prmt5可降低dna损伤反应（ddr）基因的表达，阻碍肿瘤细胞dna双链断裂（dsb）的修复。

10、一种根据权利要求1所述的清除化疗诱导后转分化肺癌细胞的复合物的制备方法，包括以下步骤：

11、s1、msns制备：使用十六烷基三甲基溴化铵（ctab）为模板，制得介孔二氧化硅纳米粒子（msns）；

12、s2、msn-pei制备：将步骤s1中制得的介孔二氧化硅纳米粒子（msns）分散在去离子水中制得msn混悬液，将聚乙烯亚胺（pei）加入乙醇中制得pei溶液，将pei溶液逐滴加入msn混悬液中，搅拌离心，洗涤，真空冻干，制得msn-pei粒子；

13、s3、包载dna损伤剂的msn-pei粒子的制备：将msn-pei粒子与dna损伤剂混合，制得包载dna损伤剂的msn-pei粒子；

14、s4、复合物的制备：将包载dna损伤剂的msn-pei粒子与抑制转分化质粒的结合，制得所述复合物。

15、优选的，所述聚乙烯亚胺的相对分子质量为10000。

16、相对分子质量为10000的聚乙烯亚胺不仅无明显细胞毒性，还可以实现对质粒的高效负载。

17、优选的，所述dna损伤剂为顺铂。

18、优选的，所述抑制转分化质粒为prmt5质粒。

19、一种清除化疗诱导后转分化肺癌细胞的复合物的应用，所述复合物可用于制备能够清除化疗诱导后转分化癌细胞的药物。

20、优选的，所述复合物可用于制备能够清除化疗诱导后转分化肺癌细胞的药物。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果：

22、本发明采用被聚乙烯亚胺修饰过的介孔二氧化硅粒子包载dna损伤剂和抑制转分化质粒，通过介孔二氧化硅装载dna损伤剂和质粒，在外层聚乙烯亚胺分子水解后，质粒和dna损伤剂缓慢释放，有利于定向杀伤化疗后耐药的肺癌细胞，减少对其他器官的副作用。

23、本发明中，公开一种清除化疗诱导后转分化肺癌细胞的复合物，该复合物包括包载了顺铂和prmt5质粒的介孔二氧化硅粒子，该复合物可用于清除化疗诱导后转分化的肺癌细胞。