“续灌-触发”式脑靶向诊疗系统的研究

批准号:
81501582
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
18.0 万元
负责人:
丁杨
依托单位:
学科分类:
H2809.医用生物材料与仿生材料
结题年份:
2018
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
孙春萌、魏立彬、张鑫、张栩源、王若宁、张旭
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中文摘要
探索靶向调控脑肿瘤微环境诊疗系统对脑胶质瘤早期诊疗意义重大。本项目摒弃传统单一的重组脂蛋白,以吐温-80修饰的柔性重组脂蛋白系统为血脑屏障(BBB)高渗透载体,脂质锚定肿瘤靶向穿膜iRGD肽以攻克血瘤屏障(BBTB),采用物理包埋、siRNA压缩技术联合运载诊疗药物吲哚菁绿(ICG)和治疗型si-HIF-1α,构建“续灌-触发”式脑胶质瘤靶向的“光敏剂/基因”诊疗系统。该系统逐级穿透BBB及BBTB后,可在近红外触发下,诱导ICG荧光原位特异性诊断、经光化学反应产生高热量和单线态氧以及提高si-HIF-1α定位释放和转染效率等特质,实现脑胶质瘤原位高效、灵敏、特异地无损监测、诊断及光动力学/光热力学(PDT/PTT)联合基因沉默的肿瘤原位治疗。通过细胞水平及体内外药效实验,探讨该系统的脑胶质瘤的靶向续灌、触发诊疗机制,为脑胶质瘤的精准定位和早期诊断、靶向联合治疗提供新思路和新方法。
英文摘要
The exploration of glioma-targeted theranostic system response to brain tumor microenvironment is significant for early theranostics. We discarded conventional single lipoprotein-like nanoparticles, and a Tween-80-modified flexibly reconstituted lipoprotein system, as blood brain barrier (BBB) penetrating biomimetic nanovector is developed, with lipophilic anchor of iRGD peptide into the surface for overcoming blood-brain tumor barrier (BBTB). The model drug group of combination theranostics (indocyanine green, and si-HIF-1α) is loaded in the lipid core of lipoproteins by different carrying technologies such as physical embedding and siRNA compressing, to build a co-delivery system of photosensitizer and gene for anti-glioma synergistic theranostics based on the “continued irrigation and trigger” manner. The system could sequentially cross BBB and BBTB, and possess characteristics of the near-infrared triggered specific fluorescent diagnosis, photochemical reaction for yields of singlet oxygen and high calories, and enhaced si-HIF-1α located release, transfection efficiency induced by indocyanine green. It not only provides a new design pattern for glioma diagnosis in situ, but a new platform for the identical target site and co-therapy of photodynamic, photothermal therapy and RNA interference. The mechanisms of continuously irrigated barin-targeting, NIR-trigged theranostics will be investigated by in vitro and in vivo studies, which will provide a new strategy and technology on glioma-targeted theranostic combination research.
探索靶向调控脑肿瘤微环境诊疗系统对脑胶质瘤早期诊疗意义重大。本项目摒弃传统单一的重组脂蛋白,以吐温-80修饰的柔性重组脂蛋白系统为血脑屏障(BBB)高渗透载体,脂质锚定肿瘤靶向穿膜iRGD肽以攻克血瘤屏障(BBTB)。同时利用颅内乏氧及PDT产生的局部乏氧环境,设计将光敏剂(ICG)与乏氧调控基因(si-HIF-1α)共载于iRFLNs,以期能够利用肿瘤微环境变化,光疗协同基因治疗,高效实施针对脑胶质瘤的治疗。iRFLNs粒径、zeta电位分别为(146.8 ± 2.7)nm和(-36.51 ± 3.34)mV;siRNA及ICG的包封率分别为(96.73 ± 2.8)%和(46.73 ± 2.8)%,纳米粒呈类球形、分散性较好。在pH 7.4释放介质中,iRFLNs 中ICG的24h累积释放率22%,具有明显的缓释特征,而FLNs/drugs的药物累积释放率达到40%,且基因释放具有相同趋势。建立体外BBB模型,iRFLNs可高效穿透BBB,同时显著提高U87肿瘤细胞对纳米粒的摄取能力。通过Annexin V-FITC/PI细胞凋亡试验考察不同纳米粒对肿瘤细胞的凋亡能力,iRFLNs联合激光辐照后凋亡细胞比例为64.2%,高于FLNs/drugs组,说明iRFLNs能够有效促进肿瘤细胞的凋亡。iRFLNs-ICG/si-HIF-1α在激光辐照后能高效地产生更多的活性氧继而杀伤细胞。以U87脑胶质瘤原位荷瘤裸鼠为动物模型,进行iRFLNs-ICG/si-HIF-1α体内实时诊断及治疗的考察,iRFLNs组24 h脑部依然可检测到强烈的荧光信号,而包载于FLNs纳米粒中的ICG和Cy3信号在24 h后几乎不显示。由上述结果证实iRFLNs可有效的穿透BBB,能够直接靶向于脑胶质瘤部位,并渗入至肿瘤组织深部。给药后,iRFLNs/drugs组具有最强的抑瘤效果,给药结束后,iRFLNs组荷瘤裸鼠的抑瘤率为87.21%,明显高于其他对照组,显著延长了原位荷瘤裸鼠的生存期,并能够减少肝脏等非靶组织的不良反应。本项目构建的“续灌-触发”式脑胶质瘤靶向的“光敏剂/基因”诊疗系统,既发挥了内源性高密度脂蛋白的生物结构优势,又通过载脂蛋白的模拟设计及改性完善了给药系统的体内转运途径,为肿瘤的多形式联合治疗提供了安全、高效的载体平台。
期刊论文列表
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Rerouting Native HDL to Predetermined Receptors for Improved Tumor-Targeted Gene Silencing Therapy
将天然 HDL 重新路由至预定受体以改善肿瘤靶向基因沉默疗法
DOI:10.1021/acsami.7b10047
发表时间:2017-09-13
期刊:ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES
影响因子:9.5
作者:Ding, Yang;Han, Yue;Zhou, Jianping
通讯作者:Zhou, Jianping
Preparation and evaluation of celecoxib nanosuspensions for bioavailability enhancement
塞来昔布纳米混悬剂的制备及生物利用度评价
DOI:10.1039/c6ra28676c
发表时间:2017-01-01
期刊:RSC ADVANCES
影响因子:3.9
作者:He, Jiali;Han, Yue;Ding, Yang
通讯作者:Ding, Yang
Tumor environment differentiated “nanodepot” programmed for site-specific drug shuttling and combinative therapy on metastatic cancer. Journal of Controlled Release
肿瘤环境分化的“纳米节点”被编程用于针对转移性癌症的位点特异性药物穿梭和联合治疗。
DOI:--
发表时间:2018
期刊:Journal of Controlled Release
影响因子:10.8
作者:Qiuling Dong;Huaqing Zhang;Yue Han;Aouameur Djamil;Hao Cheng;Zhiyuan Tang;Jianping Zhou;Yang Ding
通讯作者:Yang Ding
DOI:--
发表时间:2018
期刊:Biomaterials Science
影响因子:6.6
作者:Gella Maelys Ngandeu Neubi;Yaw Opoku-Damoah;Xiaochen Gu;Yue Han;Jianping Zhou;Yang Ding
通讯作者:Yang Ding
Preparation and Evaluation of Long-Circulating Deoxypodophyllotoxin-Loaded Liposomes Using Poly(Ethylene Glycol)-Distearoylphosphatidylethanolamine
聚乙二醇-二硬脂酰磷脂酰乙醇胺长循环负载脱氧鬼臼毒素脂质体的制备与评价
DOI:10.1007/s12247-016-9246-9
发表时间:2016-03
期刊:Journal of Pharmaceutical Innovation
影响因子:2.6
作者:Shu Wang;Weiqin Wang;Huixia Lv;Jianping Zhou;Lingjia Shen;Lifang Yin;Yang Ding
通讯作者:Yang Ding
“序贯剪切—离巢转运”AML化疗增效的RNA-CRISPR递药系统研究
- 批准号:82372113
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:48万元
- 批准年份:2023
- 负责人:丁杨
- 依托单位:
肿瘤原位重组CRISPR/dCas9的级联响应给药系统研究
- 批准号:82073401
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:55万元
- 批准年份:2020
- 负责人:丁杨
- 依托单位:
国内基金
海外基金
