一种近红外响应纳米笼的制备方法及其在肿瘤免疫联合治疗中的应用技术

本发明专利技术涉及一种近红外响应纳米笼的制备方法及其在肿瘤免疫联合治疗中的应用。所述近红外响应纳米笼的制备方法包括制备AuNC、制备AuNC@mSiO

【技术实现步骤摘要】
一种近红外响应纳米笼的制备方法及其在肿瘤免疫联合治疗中的应用
本专利技术属于医学领域，具体涉及一种近红外响应纳米笼的制备方法及其在肿瘤免疫联合治疗中的应用。
技术介绍
近年来，随着肿瘤免疫逃逸机制研究的不断深入，免疫治疗尤其以程序性死亡蛋白1(programedcelldeath1，PD-1)及其配体(programedcelldeath-ligand1，PD-L1)为靶点的免疫检测点抑制剂在多种肿瘤中显著延长了患者的生存期。然而，PD-1/PD-L1免疫治疗仍然存在严峻的临床瓶颈问题，即单药治疗响应率仅为10％-40％。原因是PD-1/PD-L1免疫检测点阻断依赖于肿瘤微环境中CD8+T细胞，而大多数病人肿瘤微环境中缺乏免疫细胞，即免疫“冷”肿瘤。为了解决该问题，全世界范围内进行着大量与anti-PD-1抗体联合治疗的探索。约30％的人类肿瘤中存在MAPK通路(RAS-RAF-MEK-ERK1/2级联)过度激活，该通路最常见的激活突变是BRAFV600E/K突变，如黑色素瘤中约60％、甲状腺癌约60％、结直肠癌约10％、肺癌约6％等。特异性靶向BRAFV600E/K突变的靶向药物维罗非尼(Vemurafenib，PLX4032)在治疗转移性黑色素瘤治疗中显示出了前所未有的应答率。在一系列的临床试验中，维罗非尼使黑色素瘤总体缓解率提高到84％，平均获益时间延长到9.4个月。然而，获得性耐药发展迅速，6～9个月后肿瘤普遍复发。研究表明，anti-PD-1/PD-L1免疫治疗联合MAPK靶向治疗是一项非常具有潜力的抗肿瘤策略，其不仅在分子机理上有理论可行性，且在疗效上具有优劣势互补的特点，是目前探索治疗黑色素瘤等恶性肿瘤的主要研究方向和治疗策略之一。目前有大量该联合方案的临床(前)研究，但联合疗法仅在部分患者体内疗效较好，严重限制了病人的临床获益。因此，研究患者对该联合疗法的响应机制并制定针对性治疗策略具有重要的临床意义。前期研究中，利用MAPK靶向治疗不同阶段(治疗前、响应期、耐药后)黑色素瘤患者和小鼠黑色素瘤转录组数据，系统的研究了靶向治疗进程中免疫微环境的变化。发现MAPKi对免疫微环境呈阶段性调控作用，即治疗早期(响应期)T细胞、抗原递呈等抗肿瘤免疫反应上调；而在治疗后期(耐药期)下调，同时调控抗原递呈的热休克蛋白27(HSP27)和HSP70也减弱。HSP是一类高度保守的分子伴侣蛋白，表达受外界刺激的调控，近年来研究表明其具有免疫调节的作用。一方面，HSP作为伴侣蛋白与肿瘤抗原/多肽结合发挥“类疫苗”作用；另一方面，分泌至胞外的HSP介导肿瘤抗原递呈，通过结合Toll样受体(TLR2和TLR4)刺激DC细胞成熟，进而激活效应T细胞发挥抗肿瘤免疫功能。因此，如何促进肿瘤特异性抗原和HSP的表达与释放对增强抗原递呈、抗肿瘤免疫反应及实现MAPK靶向与anti-PD-1/PD-L1免疫协同治疗至关重要。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种近红外响应纳米笼的制备方法及其在肿瘤免疫联合治疗中的应用。所述近红外响应纳米笼具有良好的生物相容性、安全性、近红外区光热高效转换等优点，是光热疗的理想介质。能够有效的将光能转变为热能，诱导肿瘤细胞免疫原性坏死(Immunogeniccelldeath,ICD)，促进HSP蛋白及肿瘤相关抗原的表达与释放。本专利技术的方案是，提供一种近红外响应纳米笼的制备方法，包括制备金纳米笼、制备介孔二氧化硅包覆的金纳米笼、制备光热响应介孔二氧化硅包覆的金纳米笼和制备光热响应介孔二氧化硅包覆的载药金纳米笼四个步骤，其中：(I)制备金纳米笼，方法如下：(S1)将Ag纳米立方体加入至包含聚乙烯基吡络烷酮的去离子水中，并搅拌加热煮沸，得混合物a；(S2)取HAuCl4水溶液加入至混合物a中，并使体系持续回流，然后冷却至室温得混合物b；(S3)将混合物b离心，依次先用饱和NaCl溶液除去AgCl，再用去离子水洗涤以除去残留的聚乙烯基吡咯烷酮和NaCl，得AuNC，即金纳米笼；(II)制备介孔二氧化硅包覆的金纳米笼，方法如下：(SS1)将步骤(I)所得AuNC加入至异丙醇中，在连续搅拌的条件下，再加入氨水和正硅酸乙酯进行反应，得混合物c；(SS2)将混合物c进行离心，取沉淀洗涤；并将洗涤后的沉淀分散于去离子水中，然后加入Na2CO3进行搅拌反应，得混合物d；(SS3)将混合物d进行离心，收集沉淀，得AuNC@mSiO2，即介孔二氧化硅包覆的金纳米笼；(III)制备光热响应介孔二氧化硅包覆的金纳米笼，方法如下：(SSS1)将步骤(II)所得AuNC@mSiO2与甲醇进行混合，然后再加入氨水和甲基丙烯酸3-(三甲氧基硅基)丙酯，得混合物e；(SSS2)在惰性气体条件下，将混合物e加热进行反应，完成后离心并收集沉淀，再将沉淀洗涤，得含碳-碳双键的AuNC@mSiO2-MPS纳米复合物；(SSS3)在惰性气体条件下，取NIPAM、NaAA、MBA、AIBN混合，并加入乙酮和AuNC@mSiO2-MPS，于加热条件下进行反应，完成后离心收集沉淀，洗涤沉淀后即得AuNC@mSiO2@copolymer，即ASP，即光热响应介孔二氧化硅包覆的金纳米笼；(IV)制备光热响应介孔二氧化硅包覆的载药金纳米笼，方法如下：(SSSS1)将ASP分散于甲醇中，得混合物f；将Vemurafenib分散于二甲基亚砜溶液中，得混合物g；(SSSS2)将混合物f与混合物g在加热条件下进行混合反应，完成后离心并收集沉淀，洗涤后得AuNC@mSiO2@copolymer∩Vem，即ASP∩V，即光热响应介孔二氧化硅包覆的载药金纳米笼。本专利技术的技术构思为：围绕“肿瘤免疫与靶向联合疗法响应率低”这一关键科学问题，选择恶性黑色素瘤为研究对象，以靶向治疗进程中抗肿瘤免疫反应和抗原递呈丢失为切入点，通过医学、生命科学与材料科学多学科交叉学科模式探讨了解决方案。首次提出将光热疗、MAPK靶向治疗和anti-PD-1免疫治疗三者联合应用，在MAPKi抑制肿瘤生长基础上，利用光热疗协同诱导肿瘤细胞ICD发生，促进肿瘤新生抗原的释放和HSP70/HSP27的表达，增强抗原递呈以持续激活抗肿瘤免疫反应，重塑肿瘤免疫微环境，从而增加anti-PD-1免疫治疗的响应率。为实现在体内原位诱导肿瘤特异性抗原的释放，专利技术人设计了一个肿瘤组织靶向光热响应的三层纳米系统AuNC@mSiO2@copolymer∩Vem(ASP∩V)，由金纳米笼(AuNC)内核、可载药介孔硅壳、生物功能化的NIPAM-co-AM共聚物组成。该纳米颗粒被肿瘤细胞内吞后，在近红外照射下，该纳米系统将光能转化为热能，并在细胞内释放vemurafenib药物杀死肿瘤细胞，避免了高温对正常组织和免疫细胞的损伤。同时肿瘤细胞内部的高温促进HSP蛋白的表达和外翻，及肿瘤抗原的释放从而刺激更强的抗肿瘤免疫反应，提高anti-PD-1免疫治疗的疗效。该系统通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种近红外响应纳米笼的制备方法，其特征在于，包括制备金纳米笼、制备介孔二氧化硅包覆的金纳米笼、制备光热响应介孔二氧化硅包覆的金纳米笼和制备光热响应介孔二氧化硅包覆的载药金纳米笼四个步骤，其中：/n(I)制备金纳米笼，方法如下：/n(S1)将Ag纳米立方体加入至包含聚乙烯基吡络烷酮的去离子水中，并搅拌加热煮沸，得混合物a；/n(S2)取HAuCl

【技术特征摘要】
1.一种近红外响应纳米笼的制备方法，其特征在于，包括制备金纳米笼、制备介孔二氧化硅包覆的金纳米笼、制备光热响应介孔二氧化硅包覆的金纳米笼和制备光热响应介孔二氧化硅包覆的载药金纳米笼四个步骤，其中：
(I)制备金纳米笼，方法如下：
(S1)将Ag纳米立方体加入至包含聚乙烯基吡络烷酮的去离子水中，并搅拌加热煮沸，得混合物a；
(S2)取HAuCl4水溶液加入至混合物a中，并使体系持续回流，然后冷却至室温得混合物b；
(S3)将混合物b离心，依次先用饱和NaCl溶液除去AgCl，再用去离子水洗涤以除去残留的聚乙烯基吡咯烷酮和NaCl，得AuNC，即金纳米笼；
(II)制备介孔二氧化硅包覆的金纳米笼，方法如下：
(SS1)将步骤(I)所得AuNC加入至异丙醇中，在连续搅拌的条件下，再加入氨水和正硅酸乙酯进行反应，得混合物c；
(SS2)将混合物c进行离心，取沉淀洗涤；并将洗涤后的沉淀分散于去离子水中，然后加入Na2CO3进行搅拌反应，得混合物d；
(SS3)将混合物d进行离心，收集沉淀，得AuNC@mSiO2，即介孔二氧化硅包覆的金纳米笼；
(III)制备光热响应介孔二氧化硅包覆的金纳米笼，方法如下：
(SSS1)将步骤(II)所得AuNC@mSiO2与甲醇进行混合，然后再加入氨水和甲基丙烯酸3-(三甲氧基硅基)丙酯，得混合物e；
(SSS2)在惰性气体条件下，将混合物e加热进行反应，完成后离心并收集沉淀，再将沉淀洗涤，得含碳-碳双键的AuNC@mSiO2-MPS纳米复合物；
(SSS3)在惰性气体条件下，取NIPAM、NaAA、MBA、AIBN混合，并加入乙酮和AuNC@mSiO2-MPS，于加热条件下进行反应，完成后离心收集沉淀，洗涤沉淀后即得AuNC@mSiO2@copolymer，即ASP，即光热响应介孔二氧化硅包覆的金纳米笼；
(IV)制备光热响应介孔二氧化硅包覆的载药金纳米笼，方法如下：
(SSSS1)将ASP分散于甲醇中，得混合物f；...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘小伟，
申请(专利权)人：四川大学华西医院，
类型：发明
国别省市：四川;51