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间充质干细胞膜修饰载药脂质体影响骨髓归巢逐级靶向递送CRISPR/Cas9抗急性髓系白血病效应与机制

批准号:
82100192
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
胡晓烨
依托单位:
学科分类:
白血病
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
胡晓烨

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
急性髓系白血病靶向治疗有着传统的化疗放疗所没有的优势,研发新的治疗方式在清除急性髓系白血病的同时不影响正常细胞的功能,对患者的治疗和预后有着重要的意义。基于CRISPR/Cas9的基因编辑技术在靶向基因治疗方面有着远大的前景,如何将CRISPR/Cas9精准递送到肿瘤细胞内,保证其在肿瘤微环境中的有效浓度,抑制致癌基因的表达,是该治疗手段亟须解决的问题之一。本课题拟利用间充质干细胞的归巢能力,将包裹有RNP的脂质体纳米粒递送到骨髓壁龛中,再用CD64抗体修饰脂质体达到对固定细胞群体的靶向,最终实现对骨髓壁龛微环境以及AML细胞的逐级靶向。本课题拟阐述MSCM@GM1CD64/RNP在体内体外模型中逐级靶向骨髓壁龛微环境和AML细胞群的具体机制。为靶向递送CRISPR/Cas9治疗急性髓系白血病提供新的策略与理论基础。
英文摘要
Targeted therapy of acute myeloid leukemia has advantages which is not existed in traditional chemotherapy and radiotherapy. The development of new treatment methods can eliminate acute myeloid leukemia without affecting the function of normal cells, which is of great significance to the treatment and prognosis of patients. Gene editing technology based on CRISPR/Cas9 has great view in targeted gene therapy. It is a barrier that to accurately deliver CRISPR/Cas9 into tumor cells, ensure its effective concentration in the tumor microenvironment, and inhibit the expression of oncogenes. This project intends to use the homing ability of mesenchymal stem cells to deliver RNP-encapsulated liposome nanoparticles to the bone marrow niche, and then use CD64 antibody to modify the liposomes to target the AML cell population, and finally achieve the target to the bone marrow niche microenvironment and the gradual targeting of AML cells. This topic intends to explain the dual-target mechanism of MSCM@GM1CD64/RNP in the in vitro and in vitro models that target the microenvironment of the bone marrow niche and the AML cell population step by step. It provides a new strategy and theoretical basis for targeted delivery of CRISPR/Cas9 to treat acute myeloid leukemia.
本课题设计并制备了MSCM@CD64-GM1/RNP体系,以MSC膜赋能骨髓归巢能力,以CD64-GM1赋能AML选择能力,以Cas9 RNP赋能基因编辑及抗肿瘤能力以期实现MSCM@CD64-GM1/RNP体系骨髓壁龛微环境-AML细胞-Ars2基因的逐级靶向精准递送和抗AML能力。主要研究内容及结果如下:.MSCM@CD64-GM1/RNP体系载药率为10.54±0.41%,包封率为84.26±2.69%,粒径75.73±0.63 nm,Zeta电位为-18.37±0.33mV,室温条件保存三天后粒径无显著变化,稳定性良好。TEM与荧光共定位实验共同证实MSCM@CD64-GM1/RNP体系的成功制备。.确定sgArs2最佳序列后,抗肿瘤结果表明,MSCM@CD64-GM1/RNP与CD64-GM1/RNP优于GM1/RNP组,优于Lipo3000/RNP。基因编辑效率方面,各组纳米粒均具备Ars2基因敲除能力,并调控下游miR-6734-3p和p27的表达, MSCM@CD64-GM1/RNP的基因编辑最优。提示MSCM@CD64-GM1/RNP可使AML细胞G1期显著阻滞,调控AML恶性进展及抑制细胞增殖。.靶向性方面,MSCM@CD64-GM1/RNP的对骨髓细胞响应能力显著强于GM1/RNP和CD64-GM1/RNP,提示MSCM@CD64-GM1/RNP能在体外响应BMCs分泌的相关细胞因子,靶向骨髓壁龛微环境。主要器官离体荧光成像结果显示,脊柱、胫骨和股骨中MSCM@CD64-GM1/DiR的积累显著高于CD64-GM1/DiR,证实MSCM@CD64-GM1/RNP可以有效靶向递送药物到骨髓中并有效蓄积。.体内实验表明不同治疗组给药后,小鼠外周血肿瘤细胞占比出现动态变化,MSCM@CD64-GM1/RNP表现出了较好的AML抑制效果。生存曲线和体重变化的记录表明,MSCM@CD64-GM1/RNP治疗可以有效降低肿瘤负荷,提高小鼠生存质量,显著延长AML小鼠的生存时间,MSCM@CD64-GM1/RNP可减轻原位AML模型小鼠的脾脏疾病负担。主要脏器H&E染色结果表明,MSCM@CD64-GM1/RNP具有良好的体内生物安全性,且MSCM@CD64-GM1/RNP可显著缓解AML细胞对脾脏和肝脏损伤,抑制AML的恶性进展,表现出良好的抗AML效果。
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