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ATP/pHe双重刺激响应的免疫化疗一体化DNA纳米凝胶载药系统
结题报告
批准号:
51873121
项目类别:
面上项目
资助金额:
59.0 万元
负责人:
李莉
依托单位:
学科分类:
E0308.生物医用有机高分子材料
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
曹俊、金蓉蓉、白云、彭新豫、燕建芹、陈军、何艳梅、李君花
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中文摘要
为实现免疫和化疗联合治疗转移性肿瘤,提高载药纳米粒的稳定性和药物定点可控释放,本项目拟构建一类具有ATP与肿瘤微环境pHe(pH6.2-6.9)双重敏感,集免疫检查点抑制剂与化疗药物于一体的新型DNA纳米凝胶载药系统。合成单链DNA接枝聚乙二醇-聚天冬氨酸-聚苯丙氨酸三嵌段聚合物为载体,部分主链通过pHe敏感键偶联PD-L1多肽抑制剂DPPA-1,其余主链偶联细胞穿透肽R8。双亲性主链自组装形成纳米胶束;ATP适配体与聚合物上DNA通过碱基互补配对作用形成高度结构化的网络,同时利用DNA负载阿霉素,获得高稳定性的载药DNA纳米凝胶。利用DPPA-1识别肿瘤细胞表面的PD-L1,pHe触发酰胺键断裂释放DPPA-1,阻断PD-1/PD-L1信号通路,逆转免疫抑制反应;R8协助纳米凝胶穿膜入胞,胞内高浓度ATP使DNA双链解聚释放阿霉素,杀死肿瘤细胞,激活人体抗肿瘤免疫反应,从而增强疗效。
英文摘要
In order to achieve the combination of immunotherapy and chemotherapy in the treatment of metastatic tumor, improve nanoparticles’ stability and control drug release, we construct a nogvel ATP and tumor microenvironment pHe (pH6.2-6.9)responsive DNA nanogel drug delivery system loading immune checkpoint blockers and chemotherapeutic drugs. Single chain DNA grafted poly(ethylene glycol)-poly(aspartic acid)-poly(phenylalanine) three block polymers is synthesized as the carrier materials. DPPA-1, a PD-L1 inhibitor, is conjugated on a part of the copolymer through the pHe sensitive bond and cell penetrating peptide R8 is immobilized on the other part of the copolymer. First, the copolymer self-assembled micelles via the hydrophobic force. Next, ATP aptamers crosslink to complementary DNA through base pairing interaction to form a highly structured network, meanwhile doxorubicin is intercalated into double stranded DNA. The drug-loaded DNA nanogel is fabricated. The DPPA-1 in the nanogel identify PD-L1 on the surface of the tumor cells and the weak acidic environment in tumor cleave the amide bond in the nanogel to release DPPA-1. DPPA-1 can block the PD-1/PD-L1 signaling pathway, resulting in the reverse of immunosuppression and the induction of immune surveillance. Subsequently, R8 facilitates nanogel to enter cells. Abundant ATP in cytosol can trigger the duplex-to-aptamer change, leading to the accelerated release of DOX. DOX can kill tumor cells and elicit anticancer immune responses of human body. The combination of immunotherapy and chemotherapy is expected to achieve efficiency in the treatment of advanced tumor.
为实现免疫和化疗联合治疗转移性肿瘤,提高载药纳米粒的稳定性和药物定点可控释放, 项目构建集免疫检查点抑制剂与化疗药物于一体的新型纳米载药系统。系统研究了材料结构因素与深层肿瘤渗透、入胞效率、胞内运输、逆转多药耐药、体内抑制肿瘤生长等生物学性能的关系和作用规律。本项目的主要研究内容和重要结果为:设计构建了以四面体DNA为载体的纳米载药系统:通过“一步法”合成TDNs并优化阿霉素(DOX)的负载条件。TDNs/DOX经内吞入胞,TDNs/DOX对MCF-7/ADR的IC50小于游离阿霉素。通过“点击”反应在TDNs上引入不同数量的KLA多肽,3KLA-TDNs/DOX显著降低线粒体膜电位,激活抗肿瘤细胞通路,诱导细胞凋亡,提高抗肿瘤效果。合成核定位信号肽修饰的TDNs负载化疗药物DOX加强溶酶体逃逸能力及DOX作用靶向性,使用氧化还原敏感性PSP对其进行复合构建PSP-(NLS)TDNs/DOX粒子纳米粒子。该粒子与免疫佐剂R837共用时可明显诱导DC成熟并促进免疫相关细胞因子释放。根据肿瘤微环境设计MMP-2敏感性PEG凝胶并负载PSP-(NLS)TDNs/DOX和R837,结果显示其体内肿瘤抑制效果明显。本项目的研究为具有化疗与免疫治疗协同治疗功能的载药纳米系统的研究提供了新的思路、方法和纳米粒子构建方式。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Gold nanorods/tetrahedral DNA composites for chemo-photothermal therapy.
用于化学光热治疗的金纳米棒/四面体 DNA 复合材料
DOI:10.1093/rb/rbac032
发表时间:2022
期刊:REGENERATIVE BIOMATERIALS
影响因子:6.7
作者:He, Ziyun;Wang, Qiusheng;Zhang, Nan;Yan, Jianqin;Li, Li;Cao, Jun;He, Bin
通讯作者:He, Bin
Mitochondrial-targeted tetrahedral DNA nanostructures for doxorubicin delivery and enhancement of apoptosis.
用于阿霉素递送和增强细胞凋亡的线粒体靶向四面体 DNA 纳米结构。
DOI:--
发表时间:2020
期刊:Journal of Material Chemistry B
影响因子:--
作者:Jianqin Yan;Jun Chen;Nan Zhang;Yidi Yang;Wangwei Zhu;Li Li;Bin He
通讯作者:Bin He
新型环境友好聚乙烯醇基包装材料和制品规模化制备及机理研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    --
  • 资助金额:
    260万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    李莉
  • 依托单位:
SWI/SNF染色质重塑复合物在川崎病冠状动脉瘤重塑中的表观遗传调控机制
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    55万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    李莉
  • 依托单位:
SWI/SNF复合物在胚胎心脏房间隔及室间隔发育中的表观遗传调控机制
  • 批准号:
    81370272
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    70.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    李莉
  • 依托单位:
新型高效线粒体靶向多功能脂质体抗癌药物传递系统研究
  • 批准号:
    81371666
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    70.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    李莉
  • 依托单位:
聚乙烯醇极性泡沫材料的绿色制备机理研究
  • 批准号:
    50903056
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    李莉
  • 依托单位:
新型聚阳离子脂质体基因载体的设计、合成与性能研究
  • 批准号:
    50903051
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    李莉
  • 依托单位:
国内基金
海外基金