本发明专利技术提供了一种基因递送载体、药物复合物、抗肺纤维化药物及应用。该基因递送载体包括PEG‑PEI共聚物以及与PEG‑PEI共聚物物理共混的PEI。这种PEI阳离子聚合物与PEG修饰过的PEG‑PEI共聚物共混形式的基因递送载体，同时具备了PEI和PEG‑PEI的优点，即一方面了利用了PEI阳离子聚合物作为递送载体具有转染率高、无免疫原性及无抗原性等优点，另一方面，因PEG修饰过的PEG‑PEI共聚物中PEG中和屏蔽了PEI表面的多余正电荷，降低了转染过程中对细胞的毒性，因而是一种新型的阳离子聚合物递送载体。
Gene delivery vectors, drug complexes, anti-pulmonary fibrosis drugs and their applications
The invention provides a gene delivery carrier, a drug complex, an anti-pulmonary fibrosis drug and its application. The gene delivery vector includes PEG-PEI copolymer and PEG-PEI copolymer physically blended PEI. This PEI cationic polymer has the advantages of PEI and PEG-PEI as gene delivery vectors. On the one hand, PEI cationic polymer as delivery vectors has the advantages of high transfection rate, non-immunogenicity and non-antigenicity. On the other hand, PEG neutralization in PEG-modified PEI copolymer shields the surface of PEI. Redundant positive charge reduces cell toxicity during transfection, so it is a new type of cationic polymer delivery carrier.
【技术实现步骤摘要】
基因递送载体、药物复合物、抗肺纤维化药物及应用
本专利技术涉及基因治疗领域，具体而言，涉及一种基因递送载体、药物复合物、抗肺纤维化药物及应用。
技术介绍
基因治疗是通过导入外源基因的方法改善由基因异常或缺陷所导致疾病以及癌症的新技术，在治疗包括遗传病、传染病、癌症等疾病中应用广泛；它能够克服蛋白质药物治疗的不足，作为一种新型的治疗方法，被越来越多的研究和关注。基因治疗过程分三部分：治疗基因的选择、治疗基因导入宿主细胞以及治疗基因的表达。其中，最关键的是第二步，即基因递送。很多实验证明，游离的基因可以被内吞进细胞，但这种方法的进程对于有效的生物效应来说太慢。而且，游离的DNA或RNA对血清中核酸酶的消化作用非常敏感，易于被降解。由于胞内障碍和胞外障碍都会阻碍基因的传递、转录和表达，因此，基因治疗需要合适的基因载体，基因载体可将外源基因导入靶细胞，并使其能够安全、稳定、高效地表达目标蛋白。如何提供一种安全有效的基因载体系统是此类基因治疗药物能够有效发挥其生物学功能的前提。下面以肺纤维化这一病症为例，简要说明现有技术在基因治疗方面所存在的问题。肺纤维化(Pulmonaryfibrosis,PF)是一种呈进行性发展且不可逆的难治性肺部疾病，长期以来严重危害人类健康。它的形成机制尚不明确，主要认为是由多种因素引起的肺泡持续性损伤、细胞外基质(extracellularmatrix,ECM)反复破坏、修复并过度沉积导致正常肺组织结构变态重塑、功能缺失。高分辨率CT(highresolutioncomputedtomography,HRCT)扫描可见胸膜下、两肺基底部网格状阴影和蜂窝影，肺功能测试显示限制性通气和弥散功能障碍；临床首先表现为进行性呼吸困难及低氧血症，最终可导致患者呼吸衰竭。近二十年来PF发病率逐年增加，生存中位数为2-9年，5年生存率20％-40％。且至今尚无有效防治手段。目前肺纤维化的治疗方法主要包括药物治疗，如抗炎药物、抗纤维化药物、免疫抑制剂及氧气治疗及终期的肺移植等措施。然而现有的药物因存在各种不良反应而应用受限。目前肺移植为治疗晚期PF唯一的选择，但也存在器官供体稀少、机体免疫排斥反应及费用昂贵等问题。肝细胞生长因子(Hepatocytegrowthfactor,HGF)，是一种多功能性的细胞生长因子，由α链(分子量为69kD)和β链(分子量为34kD)通过二硫键连接而成，最初是从血小板和血浆中纯化得到，为强烈的刺激肝细胞增殖的促有丝分裂因子。HGF由肝间质细胞产生，而一般肝实质细胞则不产生HGF，HGF也可来源于肾和肺组织细胞，比如内皮细胞、肾小球系膜细胞、巨噬细胞及成纤维细胞等。HGF的主要作用机制是通过与细胞膜特异性C-met受体(一种跨膜酪氨酸激酶)结合并活化酪氨酸激酶，引起细胞内包括磷脂酰肌醇-3激酶、Grb/sos/Ras复合物、Gab1、Shp22、磷脂酶C及Ras-GTP酶活性蛋白等多个信号级联反应来发挥其多种生物学作用。因此HGF并不是肝特异性的生长因子，其可通过自分泌、内分泌、旁分泌的方式发挥生物学调控功能，比如刺激多种细胞分化、增殖、运动、再生、迁移及形态的发生，诱导血管的生成等。HGF具有抗纤维化作用，大量体内外研究也逐步阐明了其抗纤维化作用机制，主要包括：(a)HGF通过抑制活化的肌成纤维细胞和系膜细胞，从而减少细胞外基质(extracellularmatrix,ECM)过度堆积。(b)HGF通过增加基质金属蛋白酶-9(MMP-9)的表达和降低纤溶酶原激活物抑制物(PAI-1,TIMP-2)的表达，从而促进ECM的降解。(c)减少转化生长因子mRNA(transforminggrowthfactormRNA,TGF-β1mRNA)的表达及TGF-β1的分泌；TGF-β1是一种强烈的促纤维化细胞因子，可从多种方面促进纤维化发生和发展。研究证实TGF-β1主要通过激活Smad信号通路促进纤维化产生。而文献报道HGF可通过多种方式阻断此通路，有学者在培养大鼠间质成纤维细胞的研究中发现，HGF可以完全消除TGF-β1所诱导的Ⅰ型胶原及α-平滑肌激动蛋白(α-smoothmuscleactin,α-SMA)蛋白的表达；而在培养人系膜细胞的实验中，HGF可快速上调Smad转录抑制因子(TGIF)的表达，并且通过稳定TGIF蛋白结构和功能来抑制TGF-β1的作用。而同时YangJ等在单侧输尿管梗阻动物模型研究中，发现术后3天给予HGF的治疗组α-SMA蛋白表达水平较模型组减少70％以上，ECM、TGF-β1及其受体的表达也明显降低。(d)保护内皮、上皮等细胞及抑制细胞凋亡的发生。(e)促进细胞增殖和分化。但是外源性HGF蛋白质在血中不稳定，需重复注射HGF蛋白，但有可能导致低血压和肾脏毒性，从而影响外源性HGF的有效性。目前还无药用重组人HGF制剂上市，克服这些问题的策略是利用基因治疗手段，在体内转染HGF基因，以持续表达HGF蛋白从而达到治疗疾病的目的。但是，到目前为止，现有技术中并没有提供一种合适的基因递送载体来通过利用HGF基因的功能来治疗肺纤维化的方案。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种基因递送载体、药物复合物、抗肺纤维化药物及应用，以提供一种能够高效、安全地向胞内递送基因的载体，以使HFG等基因在胞内发挥相应的生物学功能。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种基因递送载体，该基因递送载体包括PEG-PEI共聚物以及与PEG-PEI共聚物物理共混的PEI。进一步地，PEG-PEI共聚物与PEI物理共混的质量比为2～5：1，优选为3：1。进一步地，PEG-PEI共聚物的接枝率为5～25:1，优选为25:1。进一步地，PEI及形成PEG-PEI共聚物的PEI为直链或支链PEI，优选PEI的分子量为20000～30000，更优选为25000，优选形成PEG-PEI共聚物的PEG的分子量为3000～10000，优选为5000。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种药物复合物，药物复合物包括药物载体及药物载体包封的基因药物，药物载体为上述任一种基因递送载体。进一步地，基因药物为携带有HGF基因的质粒DNA；优选基因药物为pVAX-HGF。进一步地，药物复合物中，药物载体对基因药物的包封率，按照N/P的摩尔比计，为1～40，优选为5～30，更优选为15～25，进一步优选为20～25，最优选为25。进一步地，药物复合物的粒径为85～250nm，优选为90～110nm，更优选为100nm。进一步地，药物复合物的zeta电位为+20～45mV，优选为+25～35mV，更优选为28～32mV。根据本专利技术的第三个方面，提供了一种抗肺纤维化药物，抗肺纤维化药物为上述任一种药物复合物。根据本专利技术的第四个方面，提供了上述任一种基因递送载体在制备基因治疗药物中的应用。应用本专利技术的技术方案，首次提出了一种PEI阳离子聚合物与PEG修饰过的PEG-PEI共聚物共混形式的基因递送载体，这种共混形式的载体同时具备了PEI和PEG-PEI的优点，即一方面了利用了PEI阳离子聚合物作为递送载体具有转染率高、无免疫原性及无抗原性等优点，另一方面，因PEG修饰过的PEG-PE本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基因递送载体，其特征在于，所述基因递送载体包括PEG‑PEI共聚物以及与所述PEG‑PEI共聚物物理共混的PEI。
【技术特征摘要】
1.一种基因递送载体，其特征在于，所述基因递送载体包括PEG-PEI共聚物以及与所述PEG-PEI共聚物物理共混的PEI。2.根据权利要求1所述的基因递送载体，其特征在于，所述PEG-PEI共聚物与所述PEI物理共混的质量比为2～5：1，优选为3：1。3.根据权利要求1所述的基因递送载体，其特征在于，所述PEG-PEI共聚物的接枝率为5～25:1，优选为25:1。4.根据权利要求1所述的基因递送载体，其特征在于，所述PEI及形成所述PEG-PEI共聚物的PEI为直链或支链PEI，优选所述PEI的分子量为20000～30000，更优选为25000，优选形成所述PEG-PEI共聚物的PEG的分子量为3000～10000，优选为5000。5.一种药物复合物，所述药物复合物包括药物载体及所述药物载体包封的基因药物，其特征在于，所述药物载体为权利要求1至4中任一项所述的基因递送载体。6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：张庆林，郭琪，程晓晨，卢育新，杜丽，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院军事医学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11
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