基于金属有机框架的“表观纳米声敏剂”用于超声驱动的B细胞淋巴瘤免疫治疗的研究

作     者：王志花 

作者单位：吉林大学 

学位级别：硕士

导师姓名：闫飞

授予年度：2024年

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 1002[医学-临床医学] 0817[工学-化学工程与技术] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 100214[医学-肿瘤学] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 10[医学] 

主      题：金属-有机框架 B细胞淋巴瘤 m6A-mRNA甲基化 声动力治疗 

摘      要：B细胞淋巴瘤（B-cell lymphoma,BCL）是一种具有高度异质性的血液恶性肿瘤,是成熟B细胞的侵袭性增殖。尽管传统的BCL治疗方法在临床试验中取得了初步成功,但大多数患者最终会产生获得性耐药,临床疗效不佳。表观遗传失调是BCL发病的一个主要因素,最终导致染色质或转录组重塑,并改变基因表达和细胞表型。N6-甲基腺苷（m6A）,被确定为最常见、最丰富和最保守的内部转录修饰,尤其在真核信使RNA（mRNA）中,其失调驱动异常转录和翻译程序,并参与包括癌症在内的多种疾病的发病机制。肥胖相关基因（Fat mass and obesity-associated,FTO）作为一种关键的去甲基化酶,通过去除mRNA上m6A残基调节mRNA稳定性。近年来,已报道多种FTO小分子抑制剂,可显著降低肿瘤细胞的自我更新能力,并通过抑制免疫检查点基因的表达重新激活免疫反应。然而,这些表观遗传药物依然存在稳定性差、靶向性弱、耐药等问题,开发新的联合治疗策略实现药物的可控释放是当前急需解决的问题。 金属-有机框架（Metal-organic framework,MOF）具有高比表面积、高孔隙率、可调的孔径以及理想的光物理特性,通过配体到金属的电荷转移机制实现光催化功能,因此被广泛用于设计光敏剂。考虑到光敏剂的声致发光特性,具有光催化属性的MOF材料可能在声动力治疗应用中具有潜力,为此,我们开发了一种基于MOF的“表观纳米声敏剂,用于BCL的超声驱动级联免疫治疗。通过将m6A-mRNA去甲基化酶抑制剂的铜络合物包封到Ui O-66-NH2中构成具有Z型异质结构（Z-scheme heterostructure）的纳米声敏剂（命名为Cu R@Ui O66）,从而实现超声诱导电子-空穴的有效分离,并产生活性氧（Reactive oxygen species,ROS）。使用磷酸官能化甲氧基聚乙二醇（Phosphate-functionalized methoxy polyethylene glycol,m PEG-PO3）和CD19抗体对声敏剂Cu R@Ui O66进行表面修饰,制备的CRUPPA19纳米粒子可以特异性地聚集在BCL组织中,甚至可以靶向渗入骨髓的淋巴瘤细胞。CRUPPA19进入细胞后,在超声刺激下诱导细胞内ROS的产生以及细胞凋亡,随后,超声触发自噬促使CRUPPA19降解并释放Cu和Rhein,从而促进蛋白质的脂酰化和整体mRNA甲基化,进而引发铜死亡和PDL1的转录抑制。这种级联效应协同诱导肿瘤细胞免疫原性死亡,促进CD8+T细胞活化,激活抗淋巴瘤免疫反应。CRUPPA19介导的声免疫疗法不仅消除了原发性和转移性淋巴瘤,还清除了骨髓中的淋巴瘤细胞。这种基于MOF的纳米表观遗传治疗平台具有超声触发级联放大功能,增强抗血液肿瘤免疫反应,为治疗BCL提供了新思路。本文主要研究内容如下: （1）首先制备了Cu Rhein配合物,并对其结构、理化性质进行表征。然后,采用室温两步合成,将Cu Rhein载入Ui O-66-NH2中,获得了MOF基表观纳米声敏剂Cu R@Ui O66。对Cu R@Ui O66的形貌、结构、粒径、载药率包封率等进行表征,并通过紫外可见吸收光谱（UV-Vis）、荧光光谱、电子自旋共振光谱（EPR）研究其声敏性。 （2）在Cu R@Ui O66表面修饰m PEG-PO3和CD19抗体,构建CRUPPA19表观纳米平台,并对其生物相容性、稳定性、药物释放机制进行研究。通过共聚焦激光扫描电子显微镜（CLSM）、流式细胞术、小动物活体光学成像系统（IVIS）等研究CRUPPA19体内外靶向性。 （3）通过蛋白免疫印迹、定量RT-PCR、m6A斑点印迹、流式细胞术、酶联免疫吸附检测（ELISA）等测试方法探究CRUPPA19对A20细胞的作用机制。 （4）通过构建A20淋巴瘤小鼠模型,评估CRUPPA19对BCL的体内抑制效果、生物分布、生物安全性以及免疫激活效果。