一種內載納米前藥的干細胞腫瘤靶向系統及其制備方法技術方案

本發明專利技術屬生物醫藥技術和納米醫學技術領域，涉及一種內載納米前藥的干細胞腫瘤靶向系統及其制備方法。本發明專利技術以干細胞為細胞載體，通過細胞內吞內載納米前藥，制備的抗腫瘤靶向系統，其通式為：Stem?cells—(RGD-PPCD)n。其中納米前藥具有靶向、緩釋與酸敏釋放特性，干細胞載體可以遠程靶向腫瘤原發灶及轉移灶。經體外實驗結果表明，載藥后的干細胞可保持其分裂增殖能力和腫瘤遷移特性，所構建的體系穩定，能保證藥物以納米前藥的形式存在于細胞中達數天，且可對藥物進行緩慢釋放；體內實驗結果表明，與原藥和納米前藥相比，所構建的干細胞靶向系統可顯著延長荷瘤動物的生存期，能保持荷瘤動物正常的神經行為學特征，發揮其高效、安全和持久的抗腫瘤療效。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬生物醫學和納米醫學
，涉及一種內載納米前藥的干細胞腫瘤靶向系統及其制備方法。
技術介紹
據統計報道，目前，惡性腫瘤依然是威脅人類健康的嚴重疾病，其死亡率(37.0％)僅次于心臟病，居死因的第二位。其主要原因是由于腫瘤在發病早期向周圍正常組織浸潤性生長而形成衛星病灶，手術切除后容易復發和惡性程度增高，且對放、化療有一定抵抗性，機體有功能的正常增殖細胞群受到嚴重傷害，等，因此惡性腫瘤患者的生存期未獲得有效延長。納米技術的出現為藥物向腫瘤的有效輸送提供了機遇，但是其仍存在如體內循環系統不穩定；難以穿越生理屏障，從而無法有效蓄積達到治療濃度；難以穿透腫瘤實質等問題。朱賽杰等(專利號：CN101879313B)以高載藥量的聚乙二醇化聚酰胺—胺樹枝狀大分子(PEG-PAMAM)為納米載體，通過酸敏鍵(Cis-acotonicanhydride，CA)將阿霉素(Doxorubicin，DOX)與載體共價連接，合成了具有被動靶向和腫瘤部位定位釋藥功能的PEG-PAMAM-cis-aconityl-DOX(PPCD)大分子納米前藥；進一步以RGD環肽為靶向頭基修飾PPCD，可獲得具有主動靶向功能的RGD-PPCD。兩種納米前藥在循環系統和正常組織中幾乎不釋藥，在腫瘤和細胞內弱酸性環境下緩慢釋放出阿霉素，顯著降低了阿霉素的毒性，延長了動物的生存期；盡管如此，納米前藥對靶向和深入腫瘤組織的程度難有突破性提高，無法達到理想的腫瘤靶向效力。目前以間充質干細胞和神經干細胞為靶向載體的研究主要集中在腫瘤的基因治療方面。間充質干細胞(MSCs)具有較好的遷移能力和抗腫瘤作用，可用作細胞載體。有實驗表明MSCs進入人體內后，會優先聚集到腫瘤基質或傷口內：經靜脈或瘤內注射后，采用病毒載體轉染基因的MSCs分布于腫瘤組織內及邊界，未發現在正常器官的分布；瘤內MSCs表達的抗癌因子(INF、IL、TRAIL、CX3CL1和CCL5)顯著提高了實驗動物的生存時間，抑制了腫瘤生長。除此之外，MSCs無倫理學限制，易于分離和體外培養，具有低免疫源性和內因性突變率，無神經毒性或致瘤性。目前，以MSCs為載體的腫瘤治療方案已應用于乳腺癌及其肺轉移模型、卵巢癌及其轉移模型、肝癌及其轉移模型、腦膠質瘤、胰腺癌、結直腸癌、卡波西肉瘤和腎癌等多種惡性腫瘤的實驗模型中(唐志強等：腫瘤，2010，30(11)：980-983)，并取得了良好的治療效果。神經干細胞(NSCs)屬于多能干細胞，自身具有抗腫瘤作用，作為細胞載體具有穩定和腫瘤趨向的特點。靜脈注射NSCs能有效穿過血腦屏障(透過率遠高于納米粒)，且能遷移遍布于腦腫瘤組織和癌細胞浸潤區域，并未發現在正常腦組織的分布，表現出對腦膠質瘤極強的趨向性；顱內注射基因轉染的NSCs后，NSCs遍布整個腫瘤，且隨腫瘤向其他部位遷移；NSCs在腫瘤及浸潤區表達的抗癌細胞因子發揮了強大的抗腫瘤作用。然而，病毒載體的安全性一直備受爭議，轉染過程也可能使致瘤基因、轉染基因插入干細胞基因組位點，從而引發基因組斷裂，干細胞發生惡變，這些都限制了干細胞的進一步應用和臨床試驗。近來有研究嘗試以MSCs為細胞載體通過細胞內吞或膜表面結合方式裝載化療藥物(阿霉素和紫杉醇)。這些研究發現：結合后的MSCs仍具有自身的細胞活性和多向分化功能；MSCs裝載藥物后仍可以定位于腦膠質瘤及其浸潤區，提高藥物靶向腫瘤的效力。但是干細胞裝載小分子化療藥物難以實現對藥物的酸敏性釋放，釋放后的小分子化療藥物依然存在被泵出腫瘤實質的問題，失去了特異性靶向作用；化療藥物的過早排出也難以保證干細胞2至4天遷移到腫瘤組織的時間需要，從而影響藥物的瘤內有效蓄積，降低了靶向與抗腫瘤效果。鑒于上述現狀，本申請的專利技術人擬提供一種更為穩定高效的腫瘤靶向遞藥系統，將納米前藥的靶向和酸敏釋放特性與干細胞極強的腫瘤趨向性相結合，構建內載納米前藥的干細胞腫瘤靶向系統，以期克服納米前藥和干細胞載體各自的不足，實現藥物在腫瘤內部定位而有效的蓄積。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種內載納米前藥的干細胞腫瘤靶向系統，尤其是該內載納米前藥的干細胞腫瘤靶向系統及其制備方法和該系統在腫瘤靶向治療中的用途。具體而言，本專利技術提供了一種內載納米前藥的干細胞腫瘤靶向系統，是以干細胞為細胞載體，通過細胞內吞法，裝載納米前藥，制備腫瘤靶向系統，所述的靶向系統具有通式：Stemcells—(RGD-PPCD)n其中，Stemcells為干細胞，所述干細胞為間充質干細胞和神經干細胞；所述的間充質干細胞和神經干細胞可為人源性的間充質干細胞和人源性的神經干細胞。RGD-PPCD為基于樹枝狀聚合物的多功能抗腫瘤納米前藥；所述的抗腫瘤納米前藥為實驗室前期研究產物(專利號：CN101879313B)，其具有通式：RGD-PEG-Dendrimer-DOX其中，RGD為RGDyC，RGDyK，RGDfC，RGDfK等含有RGD序列的環狀多肽，其結構中含有游離巰基或游離氨基；PEG為分子量為1000～10000Da的雙功能聚乙二醇，其一端含有馬來酰亞胺基，另一端含有羥基琥珀酰亞胺活化酯；Dendrimer為表面帶氨基的樹枝狀聚合物，如整數代的聚酰胺-胺樹枝狀聚合物(PAMAM)，聚丙烯亞胺樹枝狀聚合物(PPI)和樹枝狀聚賴氨酸(PLL)等；DOX為阿霉素。本專利技術的內載納米前藥的干細胞腫瘤靶向系統經實驗，結果顯示：干細胞裝載納米前藥后依舊具有較高的腫瘤趨向性和滲透性，穩定性可達5天及以上，釋放呈現緩釋特性，與原藥和納米前藥相比，內載納米前藥的干細胞腫瘤靶向系統顯著延長了動物生存期，保持荷瘤動物正常的神經行為學特征，從而顯著增強抗腫瘤作用和降低毒副作用。本專利技術制備的內載納米前藥的干細胞腫瘤靶向系統，既具有納米前藥的優點，即酸敏釋藥特性和RGD環肽修飾所具有的主動靶向性；又具有干細胞載體的特性，即可以克服生理屏障，定向趨化到腫瘤原發灶和轉移灶。干細胞內載納米前藥，一方面避免了病毒載體的使用，不會導致基因的惡變，具有更好的安全性；另一方面可以使藥物以納米前藥的形式穩定存在于細胞載體中，到達腫瘤組織后釋放，從而實現納米前藥深入腫瘤實質內部發揮靶向與緩釋作用，以獲得活性藥物于腫瘤組織內的特異性蓄積，發揮安全、高效的抗腫瘤作用。本專利技術采用如下技術方案實現本專利技術和達到上述專利技術目的。1、納米前藥對干細胞的毒性考察采用MTT細胞活力檢測法，孵育時間為1～96h，藥物濃度為10-6～107μg/mL，檢測阿本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種內載納米前藥的干細胞腫瘤靶向系統，其特征在于，該靶向系統以干細胞作為細胞載體，裝載納米前藥，裝載方式為細胞內吞法，其具有以下通式：Stemcells—(RGD?PPCD)n其中，Stemcells為干細胞；RGD?PPCD為基于樹枝狀聚合物的阿霉素納米前藥。

【技術特征摘要】
1.一種內載納米前藥的干細胞腫瘤靶向系統，其特征在于，該靶向系統以干細胞作為細
胞載體，裝載納米前藥，裝載方式為細胞內吞法，其具有以下通式：
Stemcells—(RGD-PPCD)n其中，Stemcells為干細胞；
RGD-PPCD為基于樹枝狀聚合物的阿霉素納米前藥。
2.根據權利要求1所述的內載納米前藥的干細胞腫瘤靶向系統，其特征在于，所述的干
細胞為間充質干細胞或神經干細胞。
3.根據權利要求2所述的內載納米前藥的干細胞腫瘤靶向系統，其特征在于，所述的間
充質干細胞為人源性的間充質干細胞；所述的神經干細胞為人源性的神經干細胞。
4.根據權利要求3所述的內載納米前藥的干細胞腫瘤靶向系統，其特征在于，所述的人
源性的間充質干細胞來源于人的骨髓、脂肪、骨實質、滑膜、肌肉、肺、肝、胰腺、胎盤、
羊水、臍帶或臍帶血；所述的人源性的神經干細胞來源于人的腦、脊髓、骨髓、脂肪、臍帶
血或臍帶組織。
5.根據權利要求3或4所述的內載納米前藥的干細胞腫瘤靶向系統，其特征在于，所述
的人源性的間充質干細胞來源于人的骨髓；所述的人源性的神經干細胞來源于人的腦組織。
6.根據權利要求1所述的內載納米前藥的干細胞腫瘤靶向系統，其特征在于，所述的基
于樹枝狀聚合物的阿霉素納米前藥，其具有下述通式：
RGD-PEG-Dendrimer-DO...

【專利技術屬性】
技術研發人員：姜嫣嫣，張曉風，姚森，
申請(專利權)人：復旦大學，
類型：發明
國別省市：上海;31