新型靶向纳米颗粒介导CRAd治疗前列腺癌的实验研究

At present gene threapy technology is surpposed as an important one for castration resistant prostate cancer in urology research. In the field of gene therapy, one of the important problems is finding a highly efficient, a highly safe and a highly targeted gene vectors. The newest research finds that the combining nanoparticles are ideal gene vectors,which can transfer exotic molecules into internal genome. In our previous study, mPEG-PEI was successfully synthesized and possessed suitable physicochemical properties and exhibits low cytotoxicity and high gene transfection efficiency. It can be used as a gene vitor for gene treatment. We have synthesised new nanomaterials, mPEG-PEI, which is combined with the specific antibody-Prostate stem cell antigen (PSCA) and packaged conditionally replicative adenovirus vector (CRAd) including the promoter of telomerase reverse transcriptase drives gene expression of EZH2-shRNA. This kind of compounds into the body can interfere in the synthesis of EZH2 genes in order to achieve the goal of treating advanced prostate cancer. Our study proves that this novel gene therapy technology is a effective, safe and stable one. Taken together, we will provide a theoretical basis and experimental evidence for the treatment of advanced prostate cancer.

目前基因治疗已经被认为是激素非依赖性前列腺癌治疗的发展方向。具有靶向性强、转染效率高、安全性高的基因载体是基因治疗领域中的核心问题之一，最新研究发现人工合成的纳米材料是理想的基因转移载体，能够携带外源基因整合到宿主基因组内。申请者前期自主合成了mPEG-PEI纳米颗粒,证实其理化性质稳定，细胞毒性低，转染效率高，适合用来作为基因治疗的载体。本课题以PSCA为靶点，制备携载PSCA单抗靶向人前列腺癌的mPEG-PEI纳米颗粒。利用该纳米颗粒对前列腺癌特异的寻靶能力，同时包被端粒酶逆转录酶(hTERT)启动子驱动的EZH2-shRNA基因表达的条件复制型腺病毒(CRAd)，将目的基因精准转导至前列腺癌细胞，在启动子的驱动下EZH2基因被沉默，激素非依赖性前列腺癌细胞失去维持存活的关键基因，从而实现治疗晚期前列腺癌的目的。这种靶向性的基因治疗技术为激素非依赖性前列腺癌的治疗提供了新的思路和策略。

目前基因治疗已经被认为是激素非依赖性前列腺癌治疗的发展方向。具有靶向性强、转染效率高、安全性高的基因载体是基因治疗领域中的核心问题之一，最新研究发现人工合成的纳米材料是理想的基因转移载体，能够携带外源基因整合到宿主基因组内。利用前期自主合成了mPEG-PEI纳米颗粒,并证实了其理化性质稳定，细胞毒性低，转染效率高，适合用来作为基因治疗的载体。本课题以PSCA为靶点，制备携载PSCA单抗靶向人前列腺癌的mPEG-PEI纳米颗粒。利用该纳米颗粒对前列腺癌特异的寻靶能力，同时包被端粒酶逆转录酶(hTERT)启动子驱动的EZH2-shRNA基因表达的条件复制型腺病毒(CRAd)，将目的基因精准转导至前列腺癌细胞，在启动子的驱动下EZH2基因被沉默，激素非依赖性前列腺癌细胞失去维持存活的关键基因，从而实现治疗晚期前列腺癌的目的。针对人EZH2基因序列，设计合成了EZH2-shRNA质粒。构建带有端粒酶逆转录酶（hTERT）肿瘤特异性启动子CRAd载体，并携带EZH2-shRNA（CRAdhTERT-EZH2-shRNA）。成功制备了mPEG-PEI纳米材料携带PSCA单克隆抗体的mPEG-PEI (mAb-mPEG-PEI, MPP)。将带有PSCA单克隆抗体的mPEG-PEI纳米颗粒包裹CRAdhTERT-EZH2-shRNA 合成MPP-CES复合物。体外实验研究发现，MPP-CES与PC3，DU145前列腺癌细胞孵育培养，发现PC3，DU145细胞增殖，侵袭能力下降。建立裸鼠原位前列腺癌移植瘤模型。经尾静脉注射MPP-CES纳米重组腺病毒复合物后活体动物显像观察肿瘤的生长情况，结果发现裸鼠注射MPP-CES纳米重组腺病毒复合物后原发灶肿瘤明显缩小。制备识别激素非依赖性前列腺癌特异表达的抗原PSCA的新型纳米载体（mPEG-PEI），构建人端粒酶逆转录酶(hTERT)启动子调控EZH2-shRNA基因的CRAd，将纳米材料包被CRAd，组成纳米材料CRAd复合物，这种复合物具有寻靶作用，能将目的基因特异性的转导至前列腺癌中。通过靶向作用进入激素非依赖性前列腺癌细胞中，实现安全，高效，稳定治疗激素非依赖性前列腺癌的目的，并为晚期前列腺癌的基因靶向治疗提供了一种新的思路。