一种微环境响应性免疫激活水凝胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种微环境响应性免疫激活水凝胶及其制备方法和应用，属于水凝胶的制备技术领域。本发明专利技术公开的微环境响应性免疫激活水凝胶主要包括氧化海藻酸钠链(OSA

【技术实现步骤摘要】
一种微环境响应性免疫激活水凝胶及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于水凝胶的制备
，涉及一种微环境响应性免疫激活水凝胶及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]近些年来，外科手术是临床上治疗实体瘤最广泛的方法，但由于大多数实体瘤的高度浸润性，尽管对肿瘤进行了最大限度的安全切除，但仍未能彻底根除肿瘤细胞，并且残留的肿瘤细胞和术后免疫抑制微环境会引发肿瘤局部复发或远端转移，这将严重威胁患者的生命健康。因此，在手术切除肿瘤后施加辅助抗肿瘤治疗是必要的，可抑制手术腔内的残余肿瘤细胞生长，延长患者的生存期。常见的辅助治疗方案包括化疗和放疗。然而，这些治疗通常缺乏内在的肿瘤选择性，不能提供持续的保护，同时存在不良反应的风险。因此，开发新的辅助治疗方法来治疗切除的肿瘤具有临床意义，这种方法能够以可持续的方式选择性地清除手术腔中的肿瘤细胞。
[0003]免疫疗法是一种新型的抗肿瘤疗法，它能调动患者的免疫系统来识别和破坏肿瘤细胞。目前肿瘤免疫疗法的成功例子集中在细胞毒性T细胞(CTL)的激活和增强上，CTL是适应性抗肿瘤免疫反应中的中心效应细胞群体。由于CTL介导的适应性免疫的抗原特异性，活化的CTL可以高效和精确地选择性清除肿瘤细胞。此外，CTL依赖性适应性抗肿瘤免疫可以产生持久的全身免疫作用，以抑制原发性肿瘤的生长以及抑制转移性肿瘤侵袭和进展。这些优点使免疫疗法成为术后肿瘤治疗的有效策略，但其疗效仍受到手术部位多因素导致的免疫抑制微环境的阻碍，包括肿瘤特异性抗原暴露不足以及残留肿瘤细胞和T细胞之间的PDr/>‑
1/PD
‑
L1相互作用，这将严重损害局部T细胞的启动和效应功能。这些挑战需要新的治疗策略来重塑术后伤口免疫环境，以提高CTL介导的抗肿瘤作用的稳定性和持久性。
[0004]铁死亡是一种新定义的细胞程序性死亡模式，此种细胞死亡方式区别于凋亡、坏死、焦亡等，其特征是铁介导的过量脂质过氧化物的积累。在抗肿瘤治疗中铁死亡机制已经引起了研究者们的广泛兴趣，因为肿瘤细胞经常表现出细胞凋亡控制的丧失，从而对细胞凋亡诱导疗法具有内在的抵抗力。值得注意的是，最近的研究表明，发生铁死亡的细胞的质膜会经历一系列氧化修饰，并释放典型的损伤相关模式分子，如ATP和HMGB1。事实上，已经有大量证据表明，铁死亡参与CTL的肿瘤细胞杀伤作用，并为启动免疫识别和引发肿瘤特异性CTL介导的抗肿瘤免疫提供了潜在的靶点。因此，铁死亡和免疫疗法的战略结合已成为肿瘤术后治疗的一种有前途的方法。
[0005]水凝胶因其良好的生物相容性、可控降解性、组织粘附性和高效包覆治疗药物等优良的生物学特点，已被广泛用于肿瘤术后治疗以及组织修复等临床医学领域。一般来说，水凝胶是指亲水聚合物链形成的具有三维网状结构的高分子聚合物，其聚合物链和网状结构为药物的递送提供附着点。值得注意的是，具有原位、缓释、控释给药特性的水凝胶在抗肿瘤免疫治疗中具有巨大潜力，即水凝胶局部给药的特性增强了治疗药物的靶向性从而减少全身毒性，同时水凝胶缓释、控释特点减少了药物的使用剂量和频次从而提高患者的依
从性，为肿瘤术后治疗提供了有效的解决方案。
[0006]因此，如何构建原位递送铁死亡诱导剂和PD
‑
L1抗体免疫调节剂的水凝胶，通过诱导肿瘤细胞发生免疫原性死亡引发强大的CTL介导的免疫治疗，成为免疫治疗的新思路。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术的目的之一在于提供一种微环境响应性免疫激活水凝胶；本专利技术的目的之二在于提供一种微环境响应性免疫激活水凝胶的制备方法；本专利技术的目的之三在于提供一种微环境响应性免疫激活水凝胶在制备激活抗肿瘤免疫效应的药物中的应用。
[0008]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0009]1.一种微环境响应性免疫激活水凝胶，所述水凝胶包括氧化海藻酸钠链(OSA
‑
β
‑
CD)、铁死亡诱导剂和程序性细胞死亡配体，其中氧化海藻酸钠链(OSA
‑
β
‑
CD)作为主链与程序性细胞死亡配体1抗体(aPD
‑
L1)通过钙离子(Ca
2+
)交联而成，所述铁死亡诱导剂负载于氧化海藻酸钠链(OSA
‑
β
‑
CD)的疏水空腔内；
[0010]所述氧化海藻酸钠链(OSA
‑
β
‑
CD)的结构式为：
[0011]其中x、m和n均为大于等于2的整数；
[0012]所述水凝胶中铁死亡诱导剂的含量为1.1～1.5mg/mL
[0013]所述铁死亡诱导剂为醉茄素A前药(WA
‑
cRGD)，其中醉茄素A前药(WA
‑
cRGD)的结构式为：
[0014][0015]优选的，所述氧化海藻酸钠链(OSA
‑
β
‑
CD)按照如下方法制备：
[0016]将氧化海藻酸钠(OSA)分散在PBS缓冲溶液中，加入氨基化β
‑
环糊精(NH2‑
β
‑
CD)，室温下搅拌反应24h，转移到透析袋中透析，冷冻干燥后得到氧化海藻酸钠链(OSA
‑
β
‑
CD)。
[0017]进一步优选的，所述氧化海藻酸钠(OSA)与氨基化β
‑
环糊精(NH2‑
β
‑
CD)的质量比为1:0.4；
[0018]所述透析袋的截留分子量为3000DA。
[0019]进一步优选的，所述氧化海藻酸钠(OSA)按照如下方法制备：
[0020]将海藻酸钠分散在纯水中，加入高碘酸钠并在室温下避光搅拌6h，然后加入乙二醇以终止反应，转移到透析袋中，用水透析后冷冻干燥，得到氧化海藻酸钠(OSA)；
[0021]所述海藻酸钠和高碘酸钠的质量比为2:0.1，所述透析袋的截留分子量为1000DA。
[0022]进一步优选的，所述氨基化β
‑
环糊精(NH2‑
β
‑
CD)按照如下方法制备：
[0023](1)将β
‑
环糊精(β
‑
CD)分散在纯水中，加入氢氧化钠至澄清，继续滴加对甲苯磺酰氯(TOS)的乙腈溶液，在室温下连续搅拌反应3h后用盐酸溶液调节至中性，形成混合溶液；
[0024](2)将所述混合溶液在4℃冰箱中重结晶过夜，离心收集沉淀物，反复用丙酮进行重结晶、纯化和蒸馏水沉淀，真空冷冻干燥后得到TOS
‑
β
‑
CD；
[0025](3)将所述TOS
‑
β
‑
CD分散在无水N,N二甲基甲酰胺(DMF)中，在氮气的保护下通过注射器滴加乙二胺，在60℃下加热搅拌反应12h，自然降至室温后，逐滴加入丙酮溶液中沉淀，过滤后用乙醇和丙酮洗涤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微环境响应性免疫激活水凝胶，其特征在于，所述水凝胶包括氧化海藻酸钠链、铁死亡诱导剂和程序性细胞死亡配体，其中氧化海藻酸钠链作为主链与程序性细胞死亡配体1抗体通过钙离子交联而成，所述铁死亡诱导剂负载于氧化海藻酸钠链的疏水空腔内；所述氧化海藻酸钠链的结构式为：其中x、m和n均为大于等于2的整数；所述水凝胶中铁死亡诱导剂的含量为1.1～1.5mg/mL所述铁死亡诱导剂为醉茄素A前药，其中醉茄素A前药的结构式为：2.根据权利要求1所述的水凝胶，其特征在于，所述氧化海藻酸钠链按照如下方法制备：将氧化海藻酸钠分散在PBS缓冲溶液中，加入氨基化β
‑
环糊精，室温下搅拌反应24h，转移到透析袋中透析，冷冻干燥后得到氧化海藻酸钠链。3.根据权利要求2所述的水凝胶，其特征在于，所述氧化海藻酸钠与氨基化β
‑
环糊精的质量比为1:0.4；所述透析袋的截留分子量为3000DA。4.根据权利要求3所述的水凝胶，其特征在于，所述氧化海藻酸钠按照如下方法制备：将海藻酸钠分散在纯水中，加入高碘酸钠并在室温下避光搅拌6h，然后加入乙二醇以终止反应，转移到透析袋中，用水透析后冷冻干燥，得到氧化海藻酸钠；
所述海藻酸钠和高碘酸钠的质量比为2:0.1，所述透析袋的截留分子量为1000DA。5.根据权利要求2所述的水凝胶，其特征在于，所述氨基化β
‑
环糊精按照如下方法制备：(1)将β
‑
环糊精分散在纯水中，加入氢氧化钠至澄清，继续滴加对甲苯磺酰氯的乙腈溶液，在室温下连续搅拌反应3h后用盐酸溶液调节至中性，形成混合溶液；(2)将所述混合溶液在4℃冰箱中重结晶过夜，离心收集沉淀物，反复用丙酮进行重结晶、纯化和蒸馏水沉淀，真空冷冻干燥后得到TOS
‑
β
‑
CD；(3)将所述TOS
‑
β
‑
CD分散在无水N,N二甲基甲酰胺中，在氮气的保护下通过注射器滴加乙二胺，在60℃下加热搅拌反应12h，自然降至室温后，逐滴加入丙酮溶液中沉淀，过滤后用乙醇和丙酮洗涤沉淀，将沉淀物进行重结晶后进行透析，真空冷冻干燥后得到氨基化β
‑
环糊精；所述β
‑
环糊精、甲苯磺酰氯的摩尔比为1:1，所述TOS
‑
β
‑
CD和乙二胺的摩尔体积比为2.33:3，mmol:mL，所述重结晶后进行透析中重结晶时采用的是乙醇和丙酮作为溶剂、透析时采用的透析袋的截留分子量为500DA。6.根据权利要求1所述的水凝胶，其特征在于，所述醉茄素A前药按照如下方法制备：(1)制备WA
‑
S
‑
S
‑
OH：在氮气保护下，向醉茄素A和三光气中加入无水二氯甲烷溶解，在冰水浴中搅拌20min后在氮气的保护下逐滴加入4
‑
二甲氨基吡啶的无水乙醇溶液，在冰水浴下持续搅拌反应0.5h，逐滴加入硫酸亚乙烯酯的无水四氢呋喃溶液，在室温下搅拌24h后，用盐酸溶液反复洗涤后收集有机相，用饱和盐水...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡燕，成卓，罗忠，李孟桓，薛臣成，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：