[发明专利]一种基于非甲基化CpG纳米疫苗、制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种基于非甲基化CpG纳米疫苗、制备方法和应用。具体地说是一种基于非甲基化的胞嘧啶‑磷酸‑鸟嘌呤(CpG)的脱氧寡核苷酸(ODNs)纳米疫苗(CpG DNAsome，CpG纳米疫苗)，包括含靶向基团‑Y型双链CpG ODNs‑NGPE(1,2‑二酰基‑sn‑甘油‑3‑磷脂酰乙醇胺，一种磷脂)。还提供了该纳米疫苗在肿瘤治疗药物中的应用以及作为药物载体的用途。本发明的CpG ODNs纳米疫苗可高效荷载与递送DNA/RNA，具有靶向巨噬细胞并将其向M1型极化的功能，特别适用于负载DNA/RNA用于基因联合放射免疫治疗恶性肿瘤。本发明的CpG ODNs纳米疫苗制备方法简便、原料获取便捷，适用于大规模生产。

技术领域

本发明属于生物工程领域，涉及一种肿瘤靶向给药技术，具体来说是一种肿瘤放疗增敏的纳米疫苗及其制备方法和应用。

背景技术

放射治疗是实体肿瘤治疗的主流策略。然而，残留存活的肿瘤细胞往往具有治疗耐药性，这增加了局部复发和远处转移的风险。因此，开发一种既能有效破坏局部实体肿瘤，又能抑制肿瘤转移，最终实现全身治疗的有效策略势在必行。最近的研究表明，放疗诱导的肿瘤细胞死亡具有免疫原性，放疗通过释放肿瘤新抗原和危险相关分子模式触发抗肿瘤免疫应答。然而，放疗既可以促进肿瘤细胞生存，也可以诱导肿瘤细胞死亡。因此，通过结合免疫治疗和放射治疗来增强先天和适应性免疫是提高患者生存的关键策略。

肝细胞癌是一种常见的恶性实体肿瘤，其中巨噬细胞，即肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)是肝癌组织中重要的浸润细胞。近年来，研究发现TAMs在肿瘤的发生发展过程中发挥着“双刃剑”的作用，不仅可以杀死肿瘤细胞，也能在不同方面促进肿瘤生长。M1型的TAMs是炎症损伤的重要信号来源。它们一旦被激活，就会释放多种促炎因子、免疫激活因子和趋化因子，这些因子通过急性促炎反应、免疫激活反应和细胞吞噬作用发挥抗肿瘤作用。与此同时，巨噬细胞可以作为炎症因子的介质，将辐射损伤从直接照射的肿瘤细胞转移到邻近未照射的细胞，导致未照射细胞的DNA损伤。因此，靶向TAMs的免疫治疗与放射治疗相结合具有较强的抗肿瘤作用。近年来的研究指出巨噬细胞尤其是TAMs在肿瘤放疗中发挥着不可或缺的作用。局部放疗不仅能促进TAMs极化成表达诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的I型巨噬细胞(M1型TAMs)，还能促进肿瘤内皮细胞中ICAM1和VCAM1的表达，从而招募抗肿瘤T细胞进入肿瘤。此外，由于放疗诱导MHC-I上调，肿瘤细胞可被T细胞有效识别，并被T细胞释放的效应细胞因子杀死。这些证据证明巨噬细胞特别是M1型TAMs的免疫调节功能对提高肿瘤放疗疗效至关重要。因此，维持肿瘤放疗后M1型TAMs的稳定性和高表达将显著提高放疗效果。另一方面，在恶性肿瘤的背景下，一些机制可能限制M1型TAMs的发展并抑制其抗肿瘤免疫反应。然而，随着纳米技术的发展，合理设计的多功能纳米材料将有潜力弥补这一缺陷。

DNA是自然界中的一种遗传物质，具有与生俱来的生物相容性和生物可降解性。基于独特的碱基互补配对规则，DNA分子可通过其无与伦比的自组装能力，构建出各种精确可控的DNA纳米材料，并因其具有毒性小、疗效大等特性在疾病诊断和治疗方面展现出巨大的潜力。非甲基化胞嘧啶-磷酸-鸟嘌呤(CpG)脱氧寡核苷酸(ODNs)是一种重要的免疫刺激核酸，广泛存在于细菌DNA中，但不存在于脊椎动物基因组DNA中。合成的CpG ODNs已被开发为抗感染性疾病、变态反应性疾病和癌症免疫治疗的免疫调节剂。CpG ODNs的临床试验虽已进行到Ⅰ期至Ⅲ期，然而，部分观察到的一些不良事件并不支持该研究继续进行。这些副作用很大程度上与CpG ODNs反复高剂量给药有关。此外，由于较差的细胞摄取率以及对血清中核酸酶极端的降解易感性，有效地将治疗剂量CpG ODNs递送到治疗靶点仍然是一个巨大的挑战。对CpG ODNs的骨架或CpG ODNs 载体进行化学修饰可以有效防止其被核酸酶降解。因此，一个完善的CpG ODNs递送系统将解决这些问题，从而增强持续的免疫刺激。这将有效清除原发肿瘤放疗后残留的存活肿瘤细胞，为防止局部复发和远处转移提供重要保障。这一治疗策略将极大地推动CpG DNAsome纳米疫苗真正应用到肿瘤的临床治疗中。

发明内容