抗腔道肿瘤人内皮抑素小环DNA洗脱支架的研究

腔道肿瘤已成为危害人类健康的主要杀手。目前临床上支架植入为姑息性治疗，而全身放化疗毒副作用大。将基因药物与支架结合，可物理改善腔道狭窄并实现腔道肿瘤局部基因治疗。本项目将人内皮抑素小环DNA包载于生物降解性高分子材料中制备载药的生物可吸收支架，实现既改善腔道物理通畅性又单方向缓慢释放基因药物到支架植入部位的肿瘤组织，不向支架的内腔释药，起到局部治疗肿瘤、降低毒副作用、防止再狭窄的作用。研究内容包括：（1）人内皮抑素小环DNA、人内皮抑素-绿色荧光蛋白小环DNA的构建；（2）人内皮抑素小环DNA与聚阳离子化合物的基因复合物制备与评价；（3）荷载基因复合物生物可降解支架的相关研究。该支架具有生物可吸收性，植入体内后可避免二次手术取出。本项目将医疗器械与基因治疗结合，为腔道肿瘤的介入治疗、基因治疗、医疗器械领域提供新思路、新方法、新知识，为开发新一代抗腔道肿瘤支架产品提供科学依据和打下物质基础。

非血管腔道肿瘤，如食道癌等已成为危害人类健康的主要杀手。目前临床上支架植入为姑息性治疗。将基因药物与支架结合，可物理改善腔道狭窄的同时并实现腔道肿瘤局部基因治疗。内皮细胞抑制素是目前公认最强的血管生成抑制因子，特异性抑制血管内皮细胞的生长，无毒副作用。小环DNA载体仅由外源基因的表达盒构成，不含有来自细菌质粒的骨架结构，在生物安全性、转染效率、生物活性方面都优于传统质粒载体。本项目构建和制备人内皮抑素小环DNA；设计、制备和研究多种非病毒基因载体；制成基因复合物包载于生物降解性高分子材料中制备载基因的支架，并进行表征和评价。取得了如下研究成果：1.成功构建和制备人内皮抑素小环DNA、人内皮抑素-绿色荧光蛋白小环DNA （PMC-ENDO-GFP），包括构建人内皮抑素小环DNA、PMC-ENDO-GFP并转化至ZY大肠杆菌中，质粒DNA提取与验证，PMC-ENDO-GFP测序，小环DNA的提取与纯化等。内皮抑素小环DNA抽提后进行电泳实验可以看到泳道上仅有小环DNA条带，制备成功。2. 制备和评价了多种新型聚阳离子基因载体，包括GNR-PEI, GNR-DSPEI-PEG-RGD，壳聚糖季膦盐等。如GNR-DSPEI-PEG-RGD可同时负载基因和化疗药物，具有肿瘤靶向性以及细胞内响应性药物释放特性，具有优异的抗肿瘤生长和转移效应；通过静电作用，构建和表征和评价了多种基因复合物，如将人内皮抑素小环DNA与PEI或GNR-PEI等制成复合物。内皮抑素小环DNA与PEI形成的复合物在293T细胞中有良好的转染效果，在MCF-7、MCF-7/ADR、Eca-109细胞中也可转染。3. 研制了多种生物降解性支架膜材，如将PVP添加到PCL中制成的支架膜可调控药物的释放行为；将药物以生物可降解性PLGA为膜材，分别负载基因或基因复合物制成载基因的PLGA膜，并评价载基因膜的基因释放行为、安全性、稳定性和基因转染作用。基因或基因复合物从PLGA膜中缓释并对Eca-109人食管癌细胞具有较好的转染效果。该膜材可包覆于镍钛记忆合金食道支架上制备抗肿瘤基因洗脱支架。4. 建立了食管癌兔模型以及评价载药支架植入动物食管中的安全性和有效性平台，载药支架植入猪食管中不仅未发现系统毒性和植入部位的局部毒性，而且可有效抑制食管组织增生、炎性等。本项目在人内皮抑素小环DNA制备、新型非病毒基因载体