主动靶向型阳离子碳点携载SurvivinsiRNA递送系统及其应用技术方案

本发明专利技术涉及一种主动靶向型阳离子碳点携载Survivin siRNA递送系统，其以CA和硅烷偶联剂通过一步水热法制备生物相容性优异的CDs为基础，经EDC/NHS活化后接枝PEI并偶联FA分子构建阳离子载体FA

【技术实现步骤摘要】
主动靶向型阳离子碳点携载Survivin siRNA递送系统及其应用


[0001]本专利技术属于生物医药
，涉及一种携载Survivin siRNA递送系统的构建，以及其在肿瘤基因治疗药物方面的应用。

技术介绍

[0002]肝癌居我国恶性肿瘤死亡原因的第二位。其发病隐匿、生长存在异质性，多数患者（约70%）被发现时己进入中晚期。
[0003]传统的肝癌治疗方式主要依赖肝移植、经导管肝动脉化疗栓塞（Transcatheter Arterial Chemoembolization，TACE）或全身化疗等。但是，肝移植因肝脏的供应不足导致其临床应用受限，TACE不能将肿瘤血管完全栓塞，且术后乏氧微环境可致肿瘤进展复发，全身化疗具有严重的副作用，且总体预后不良。这些因素均会致使肝癌的治疗失败。
[0004]生存素（Survivin）作为凋亡蛋白家族中凋亡抑制作用最强的因子，在肝癌等肿瘤细胞中特异性表达，通过抑制细胞凋亡、调节细胞增殖、整控细胞分裂及诱导血管生成等多重机制来干预肿瘤的发生、转移与复发。
[0005]因此，设计一种能够靶向降解Survivin信使RNA（mRNA）的双链小干扰RNA（Survivin siRNA），已经成为基因沉默治疗领域的热点，其主要通过在肿瘤细胞中形成RNA诱导沉默复合物（RISC）来针对性沉默表达于肝癌组织细胞的凋亡抑制基因Survivin，进一步促使天冬氨酸半胱氨酸特异性蛋白酶3和7（Caspase
‑
3，Caspase
‑
7）活性的恢复以及凋亡信号转导通路的连接，重启肿瘤细胞的凋亡机制，降低其分化增殖及浸润转移的发生风险。
[0006]然而，游离siRNA在血液循环中容易被核酸内切酶或巨噬细胞降解清除，携带负电荷无法克服血管内皮及各种组织细胞的物理/电荷屏障，以及缺乏靶向性无法有效递送至肿瘤胞质，这些因素均极大地影响了Survivin siRNA的转染效率和治疗效果。
[0007]碳点（CDs）作为一种粒径小于10nm的无机纳米颗粒，相较于病毒类等其他载体具有表面易功能化、安全低毒、转染效率高、免疫源性低等优点，在基因转运、药物递送等领域具有极大的应用前景。而聚乙烯亚胺（PEI）作为一种表面存在大量
‑
NH2的水溶性高分子聚合物，具有正电荷密度较高、质子缓冲能力较强等优点，能够提高基因片段的携载量并将其释放于细胞质中发挥效果。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种主动靶向型阳离子碳点携载Survivin siRNA递送系统，以及所述递送系统在制备抑制肿瘤增殖的基因靶向药物中的应用。
[0009]本专利技术基于临床肝癌治疗手段有限及效果较差的热点问题，从基础研究角度出发，提供了一种靶向递送Survivin siRNA的载体构建方法，并对载基因复合体的生物稳定性、细胞转染效率及体内外抗肿瘤效果进行了研究。该载基因复合体能够有效避免siRNA被
血清内或胞内核酸内切酶（RNase）消化降解，延长了siRNA在体循环中的存在时间和转染效率，具有显著抑制肿瘤细胞生长和增殖、降低Survivin蛋白含量表达等潜能。
[0010]本专利技术所述的主动靶向型阳离子碳点携载Survivin siRNA递送系统是由FA
‑
PEI
‑
CDs载体静电吸附装载靶标基因Survivin siRNA形成的载基因复合体FA
‑
PEI
‑
CDs@Survivin siRNA。
[0011]其中，所述的FA
‑
PEI
‑
CDs载体是以碳点（CDs）为基础，经EDC/NHS活化后，在其表面接枝聚乙烯亚胺（PEI）构建阳离子碳点PEI
‑
CDs，再在阳离子碳点表面偶联上叶酸（FA）分子，形成的阳离子载体。
[0012]所述的靶标基因Survivin siRNA是具有以下核苷酸序列的一组siRNA：正义链：5
’‑
CAUUUUCAAAUUAGAUGUU
‑3’
；反义链：5
’‑
AACAUCUAAUUUGAAAAUG
‑3’
。
[0013]更具体地，所述的碳点（CDs）是以柠檬酸和硅烷偶联剂为原料，通过一步水热法制备得到的碳点。
[0014]更进一步地，本专利技术所述的聚乙烯亚胺（PEI）优选采用重均分子量M
W
=10000的聚乙烯亚胺。
[0015]本专利技术所构建的载基因复合体中，所述FA
‑
PEI
‑
CDs载体与靶标基因Survivin siRNA的质量比为(2
‑
4):1，可以保证所述靶标基因被载体完全包裹，不存在游离未结合的基因片段。
[0016]其中，更进一步地，所述FA
‑
PEI
‑
CDs载体与靶标基因Survivin siRNA的质量比优选为3:1。
[0017]本专利技术上述构建的主动靶向型阳离子碳点携载Survivin siRNA递送系统可以作为一种基因靶向药物，实现对肝癌的主/被动双重靶向给药治疗。
[0018]精准靶向治疗一直是肿瘤研究领域的热点，借助肿瘤特异性分子的靶向作用，可使入体药物分子在肿瘤部位迅速高浓度积聚，达到靶向杀伤肿瘤细胞的目的。叶酸实质是一种含有嘌呤环结构的小分子维生素，主要通过结合高亲和力的受体内化至细胞；叶酸受体实质为细胞膜表面的糖蛋白，广泛表达于多种肿瘤细胞表面，而在正常的细胞中仅有少量表达，因此，利用叶酸配体
‑
受体靶向作用，可使叶酸及其类似物修饰的纳米材料富集于肿瘤细胞内，既提高了抗肿瘤药物的生物利用度，也降低了对机体正常组织细胞的毒副作用。
[0019]聚乙烯亚胺之所以作为载基因复合体的黄金材料，一方面是由于携带正电荷密度较高，可通过静电相互作用与带负电的基因结合，并进一步与带负电的细胞膜结合后转运至细胞内来发挥作用；另一方面是具有优异的质子缓冲能力（即质子海绵效应），带有胺基的PEI在内涵体或溶酶体中可发生质子化来引起H
+
和Cl
‑
的大量内流，进而造成内涵体或溶酶体内渗透压升高而吸水胀破，使携载siRNA的复合体释放到细胞质内，发挥出治疗效果。因此，本专利技术为了获得携带正电荷的碳点，选择以PEI对其进行改性。
[0020]因此，本专利技术以柠檬酸和硅烷偶联剂为原料，通过一步水热法制备得到了生物相容性优异的CDs，并进一步利用EDC/NHS的催化性能与支化PEI结合，合成携带有正电荷的阳离子碳点，并基于肿瘤细胞叶酸受体高表达的特性，将FA分子偶联在CDs表面完成了载体FA
‑
PEI
‑
CDs的构建，最终携载Survivin siRNA实现了对肝癌的主/被动双重靶向给药治疗，
为碳基纳米材料在肿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种主动靶向型阳离子碳点携载Survivin siRNA递送系统，是由FA
‑
PEI
‑
CDs载体静电吸附装载靶标基因Survivin siRNA形成的载基因复合体FA
‑
PEI
‑
CDs@Survivin siRNA；其中，所述FA
‑
PEI
‑
CDs载体是以碳点为基础，经EDC/NHS活化后，在其表面接枝聚乙烯亚胺构建阳离子碳点PEI
‑
CDs，再在阳离子碳点表面偶联上叶酸分子，形成的阳离子载体；所述靶标基因Survivin siRNA是具有以下核苷酸序列的一组siRNA：正义链：5
’‑
CAUUUUCAAAUUAGAUGUU
‑3’
；反义链：5
’‑
AACAUCUAAUUUGAAAAUG
‑3’
。2.根据权利要求1所述的主动靶向型阳离子碳点携载Survivin siRNA递送系统，其特征是所述碳点是以柠檬酸和硅烷偶联剂为原料，通过一步水热法制备得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛文强，杜晶磊，卫迎迎，陈琳，李强，樊江波，王世材，高宇端，于世平，杨永珍，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：