[发明专利]负载小干扰RNA的可电荷反转光热纳米粒子及其制备和应用

说明书

本发明公开了一种负载小干扰RNA的可电荷反转光热转换纳米粒子及其制备和应用，属于生物医药技术领域。通过微乳液法由吡咯单体聚合成聚吡咯纳米粒子，表面通过明胶包覆，外层吸附带正电的聚乙烯亚胺‑聚乙二醇2000，继而吸附带负电的小干扰RNA，获得负载小干扰RNA的可电荷反转光热转换纳米粒子。该光热转换纳米粒子在溶酶体酸性条件下发生表面电荷反转作用，将小干扰RNA释放并引起质子海绵效应完成溶酶体逃逸，由此介导小干扰RNA高效转染，抑制癌症相关基因的表达，从而抑制癌症淋巴转移和复发，同时在近红外激光辐照下聚吡咯粒子产热进行肿瘤消融。

技术领域

本发明涉及生物医药技术领域，具体涉及一种负载小干扰RNA的可电荷反转光热纳米粒子及其制备方法和应用。

背景技术

甲状腺乳头状癌占到所有甲状腺癌的80％左右，是一种较为惰性的低致死率的癌症(Nat Rev Endocrinol,2020,16,17-29)。作为人体重要的内分泌器官之一，针对甲状腺的治疗应最大限度地保护甲状腺功能，而目前来说，手术切除甲状腺部分或全部组织仍然是甲状腺乳头状癌传统也是最为常用的治疗方法，这不可避免地导致患者甲状腺内分泌功能的缺失，需要终身服药，生活质量受到严重影响(Endocrinol Metab Clin North Am,2019,48,1-22)。此外，单纯的手术治疗无法避免潜在的复发和淋巴转移的风险(ExpertRev Anticancer Ther,2019,19,191-203)。所以，构建一种针对甲状腺乳头状癌进行微创治疗同时抑制其复发和转移的新方法是非常有前景的。

甲状腺癌热消融是一种治疗甲状腺乳头状癌的新兴手段，随着纳米医学的兴起，基于光热转换材料的光热疗法可以在近红外光辐照的情况下达成肿瘤的微创治疗，并且用于光热治疗的光敏纳米材料同时也可以介导光声成像，可用于治疗时的体内定位为治疗提供成像指导(Chem Soc Rev,2016,45,6250-6269)。此外，应用纳米光热转换材料相较于射频消融的另一个优势在于，纳米材料可以通过简单的表面改性或修饰进行药物负载，实现和其他治疗方式相联合的更高效的治疗(J Mater Chem B,2022,10,589-597；Angew ChemInt Ed Engl,2021,60,4720-4731；Biomaterials,2020,262,120341)。

甲状腺乳头状癌淋巴转移的过程与肿瘤细胞表面整合素的表达密切相关，研究证明，通过抑制整合素下游蛋白整合素连接酶的表达可抑制肿瘤的增殖及转移过程(American Journal of Cancer Research,2019,9,186)。因此在治疗过程中，可引入基因治疗来敲低整合素连接酶的表达。基因治疗通过一段短序列的双链发夹小干扰RNA(siRNA)特异性降解靶标信使RNA(mRNA)序列，从而抑制靶标蛋白的表达(Nat Rev Genet,2007,8,173-184)。为延长siRNA在体内的半衰期，保护其不被核酸酶清除，设计合适的载体是当前研究热点。在起到保护作用的同时也要做到介导高效的基因转导。电荷反转技术是近几年兴起的一种有效药物递送的方式。可电荷反转的粒子被肿瘤细胞摄取后进入内涵体(pH5.5～6.8)的包裹，随着内涵体向溶酶体转化，其内pH也逐渐降低到4.0～4.5，粒子表面电荷随着pH的降低而变化乃至反转，由此可支持药物在生理状态下的有效负载以及在酸性环境下的高效解离释放；同时电荷改变引起的质子海绵效应导致溶酶体内电荷平衡的破坏从而破坏溶酶体膜以释放粒子(Advanced Functional Materials,2021,31,2103591；Advanced Functional Materials,2021,31,2102786；JControl Release,2020,319,46-62)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种负载小干扰RNA的可电荷反转的光热纳米粒子及其制备方法和应用，利用该纳米粒子的电荷反转性能介导小干扰RNA在肿瘤细胞中高效转染，抑制甲状腺乳头状癌等实体瘤的淋巴转移和肿瘤增殖，同时可在光声成像监控下进行肿瘤的光热消融。