基于可电离阳离子脂质的靶向基因输送载体的研究

作     者：张琰 

作者单位：上海交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：徐宇虹

授予年度：2016年

学科分类：100702[医学-药剂学] 1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 1006[医学-中西医结合] 100602[医学-中西医结合临床] 10[医学] 

主      题：可电离阳离子脂质 DLin-MC2-MPZ LGR R-spondin1 靶向质粒DNA输送载体 靶向基因治疗 

摘      要：可电离阳离子脂质是一类具有亲水性氨基头基（6p Ka7）的脂质化合物,由于其氨基头基在不同p H下具有不同的电离态,故能够在低p H（如p H4.0）环境下带正电荷并与带负电荷的基因药物复合,实现对基因药物的有效装载并帮助其实现内涵体、溶酶体逃逸。这一类脂质已被应用于作为si RNA输送的载体并显示了高效、安全的特性。在本课题中,我们尝试利用本实验室设计的新型可电离阳离子脂质Dlin-MC2-MPZ作为质粒DNA的输送载体,获得了均一、稳定、有效、包载效率高的脂质-DNA复合纳米粒子,并确定了这一载体系统的制备方法。进一步地,我们尝试使用后插法和前插法在此粒子上连接特异性靶向LGR（4～6）高表达细胞的R-spondin1蛋白,通过高表达LGR5的结肠癌细胞株Lo Vo及高表达LGR6的肺腺癌细胞株A549进行了体外结合及摄取实验,结果显示,R-Spondin1修饰的靶向脂质纳米粒子能够较快速并有效地被目标细胞所摄取,但其中的质粒DNA并不一定能进入细胞核并实现基因表达。针对细胞转染效率的瓶颈问题,我们进行了一系列的摸索,考察了纳米粒子中PEG-lipid的含量以及表面连接R-Spondin1的条件对转染效率的影响,初步实验提示可以通过后修饰靶向分子等结构和工艺上的改进,获得有效且稳定的转染效果。通过本课题研究,我们构建的基于新型可电离脂质DLin-MC2-MPZ的靶向基因载体系统不仅具有较高的质粒DNA装载效率,还能有效地介导针对靶细胞的特异性结合、内化和转染。我们期待在今后的研究中,能够利用这一系统进一步实现对高表达LGRs的肿瘤细胞的基因治疗,并可以通过修饰其他配体在其他疾病的靶向基因治疗方案中有所应用。