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点击反应原位激活的DNAzyme纳米载体在乳腺癌基因治疗中的应用

点击反应原位激活的DNAzyme纳米载体在乳腺癌基因治疗中的应用

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作者：刘秋林河北大学

学位级别：硕士

乳腺癌是女性群体中发病率最高的癌症,在2022年约有67万女性死于乳腺癌。然而原发性乳腺癌并不致命,当乳腺癌进展较快时乳腺癌细胞之间连接松散,易脱落,会随着淋巴液或者血液散播全身,从而危及生命。三阴性乳腺癌（Triple-negtive breas... 详细信息

乳腺癌是女性群体中发病率最高的癌症,在2022年约有67万女性死于乳腺癌。然而原发性乳腺癌并不致命,当乳腺癌进展较快时乳腺癌细胞之间连接松散,易脱落,会随着淋巴液或者血液散播全身,从而危及生命。三阴性乳腺癌（Triple-negtive breast cancer,TNBc）是乳腺癌中较难治愈的一种亚型,并且近些年来发病率逐年上升,发病年龄明显年轻化,严重危害人们的身体健康。目前针对乳腺癌的治疗方法主要是手术疗法、化疗和放射疗法。手术疗法对早期乳腺癌具有较好的治疗效果,而对于中晚期或已经发生转移的患者来说,手术治疗很难彻底清除病灶。随着医疗技术与分子生物学飞速发展,基于乳腺癌方面的分子研究表明基因疗法可以作为乳腺癌的有效治疗手段。乳腺癌细胞快速增殖的原因之一,是由于细胞中c-myc癌基因过度表达所导致的,因此使用基因疗法抑制肿瘤细胞中c-myc癌基因的表达可以有效的抑制肿瘤生长。在众多基因沉默剂中,脱氧核酶（DNAzyme）因其具有易于修饰、合成简单、稳定性好、廉价低毒等特点脱颖而出。但是诸多研究表明DNAzyme具有自身细胞穿透能力差、易被体内的酶及其他物质所降解,以及自身活性难以调控等问题,制约着DNAzyme在乳腺癌基因治疗中的广泛应用。基于此,我们设计了一种核酸纳米载体用于点击反应原位激活的DNAzyme的运载。该策略使DNAzyme在正常状态下没有活性,响应肿瘤环境而恢复活性,用于按需基因治疗。我们通过金属离子与修饰叠氮、炔烃的DNAzyme前体序列自组装合成Fe/cu-DRDNAzyme（Fc-DRDNAzyme）纳米载体,该纳米载体具有超高的核酸负载量,并包裹一层聚多巴胺外壳,提高其稳定性,使纳米载体在酸性条件响应降解。当Fc-DRDNAzyme@PDA纳米载体被肿瘤细胞摄取后,在肿瘤弱酸性环境中响应降解释放出Fe2+并与肿瘤细胞中高表达的过氧化氢（H2O2）发生芬顿反应,生成具有高细胞毒性的羟基自由基（·OH）用于化学动力学（cDT）治疗;cu2+被谷胱甘肽（GSH）还原成cu+催化DNAzyme前体序列上修饰的叠氮和炔烃发生点击反应,生成靶向c-myc m RNA的DR-DNAzyme,下调肿瘤细胞中癌基因c-myc的表达。通过体内外实验证实该纳米载体可以有效的敲低c-myc的基因表达,诱导活性氧生成,从而杀伤肿瘤细胞,抑制肿瘤生长。该研究中我们应用点击反应激活DNAzyme的催化活性,使DNAzyme活性可调节,为按需基因治疗提供了一种新的思路与方法。

关键词：三阴性乳腺癌基因治疗 c-myc脱氧核酶点击反应原位激活

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