一种新型长循环脂质体非病毒基因载体

脂质体基因释放体系具有血液循环能力差的缺点，因此人们通常采用聚乙二醇（PEG）改性脂质体的方法提高其血液半寿期。然而，这种方法阻碍了脂质体与DNA的相互作用，从而降低了基因表达水平。此外，PEG分子有限的官能团不能满足多重修饰的需要。最近的研究发现，富含官能团的两亲聚电解质，聚羧基三甲铵乙内酯(PCB)可以通过静电作用形成水化层，提高被修饰物的抗非特异性吸附的能力，并且在苛刻的条件下依然保持稳定。此外，PCB分子侧链中的阳离子基团可以通过静电作用压缩DNA分子，提高基因表达水平。由此，本课题拟以原子转移自由基聚合技术合成PCB修饰类脂，用薄膜分散与超声分散结合的方法制备脂质体后与DNA形成复合物。研究复合物的结构特性和对DNA的压缩能力，考察介导多种宿主细胞转染的可行性。重点研究复合物的细胞内在化机制，在动物体内的稳定性、半寿期及体内分布。最终为脂质体基因释放体系的设计提供新思路。

本课题的研究目的在于构建基于两性离子聚合物聚羧基三甲胺乙内酯PCB的新型长循环脂质体作为基因治疗药物的输递体系。在课题开展过程中，采用原子转移自由基聚合方法成功合成了PCB修饰的类脂质分子DSPE-PCB用于脂质体长循环修饰，并利用薄膜分散法与高压均质法相结合，成功制备了粒径均一的阳离子脂质体作为基因治疗药物的输递体系。通过对输递体系物理化学性质、细胞水平及动物水平的评价，结果表明PCB修饰的阳离子脂质体输递体系具有优秀的血清稳定性、siRNA复合能力及细胞内吞效果，重要的是，课题首次证明PCB的pH敏感性有效促进siRNA逃离内涵体进入细胞质发挥药效，具有优秀的疾病治疗应用前景。在此基础上，课题进一步深入研究，探讨了该新型脂质体载体的半寿期的机理及药物动力学性质，结果发现其可以有效克服加快血液清除现象，增强脂质体在靶细胞的富集能力，有利于疾病的治疗效果。鉴于PCB修饰优秀的体外和体内效果，课题构建了PCB修饰的双重pH敏感时间可控释放的喜树碱及siRNA联合输递体系，其不仅具有长循环效果，可以有效将两种药物共同递送至靶细胞，实现时间程序可控释放，发挥联合治疗效果，有效抑制肿瘤生长及诱导肿瘤细胞凋亡。.课题不仅构建了具有广泛临床应用前景的药物输递系统，在研究中也阐明了脂质体基因治疗药物复合物组成和结构与生物学性能之间的关系，也阐明了脂质体基因治疗药物复合物组成和结构对其在体内半寿期和基因表达水平的影响规律，研究清楚了脂质体介导基因治疗药物的内在化机制，为后续基因治疗药物提供了理论基础。同时，在国际高水平SCI收录期刊发表研究论文3篇，在投1篇，申请专利3项，授权1项，培养研究生7名，如期完成了项目提出时的预期研究结果。