肿瘤细胞选择性穿膜肽及其复合纳米载体技术的研究

本项目基于穿膜肽对细胞膜高效穿透性，透明质酸(HA)对肿瘤细胞的高亲和性及长循环性，结合本课题组对穿膜肽选择性穿透细胞膜的研究发现，首次提出"将自研肿瘤细胞膜选择性穿膜肽(SCPPt)修饰的脂肪酸插入脂质双层组装成SCPPt阳离子脂质体，利用正负电荷作用原理，自组装包被HA阴离子构建复合纳米载体"的研究思路。该载体借助外层HA包被具有长循环性、肿瘤靶向以及生物降解性，主动聚集于肿瘤组织及细胞表面并被迅速降解，并利用裸露SCPPt的选择性和高穿透性，将脂质体大量导入肿瘤细胞，显著改善细胞毒药物和穿膜肽由于无肿瘤细胞靶向性而导致的毒副作用，实现构建肿瘤组织高度靶向、肿瘤细胞高效穿透载体的设计思想。项目将重点围绕SCPPt及其脂肪酸系列偶合物对脂质体形成机制、嵌膜稳定性、载药和释药特性、肿瘤细胞选择性等展开系统性研究，为研究高效、低毒、肿瘤细胞靶向新型载体及技术提供新方法和新思路，应用潜力较大。

穿膜肽（cell-permeable peptides, CPPs）是一类具有较强细胞膜穿透能力的多肽，它们具有高效穿过细胞膜而不损伤细胞膜结构和功能的特点。将穿膜肽通过共价键或非共价键偶合等方式携带各种分子或纳米载体透过细胞膜，已经在介导基因、蛋白质、多肽、小分子、纳米颗粒和脂质体等穿透各种细胞膜方面发挥了巨大作用。根据现有报道的穿膜肽一般对肿瘤细胞膜无选择性的缺点，本课题组利用精氨酸短肽固有的穿膜作用和组氨酸在偏酸性条件下带正电的特性，采用固相合成法合成了一系列对肿瘤细胞膜有较高穿透效率，而对正常细胞膜几乎无穿透或穿透效率较低的系列肿瘤细胞选择性穿膜肽（selective cell penetration pepetides on tumor cell, SCPPt）。同时利用肿瘤细胞pH偏低的特性，采用pH6.4和7.4下， SCPPt入胞能力的实验筛选出最优的的肿瘤选择性穿膜肽——R6H4；并将其N端修饰硬脂酸增加其稳定性、对磷脂的亲和性以及穿膜能力；以抗癌药物紫杉醇为模型，将硬脂酸修饰后的R6H4，插入脂质双层中制备成SCPPt阳离子脂质体；最后利用正负电荷相吸原理，包被负电性透明质酸（Hyaluronic Acid，HA）构建复合纳米载体。该载体借助外层具有长循环性、肿瘤靶向以及生物降解性的HA，主动聚集于肿瘤组织及细胞表面并被迅速降解，裸露出的SCPPt具有肿瘤细胞选择性和高穿透性，将脂质体大量导入肿瘤细胞，显著改善细胞毒药物和穿膜肽由于无肿瘤细胞靶向性而导致的毒副作用。同时本项目对SCPPt的肿瘤细胞选择性作用、机制，复合载体的载药能力和释药特性，体内外的毒理及其药效学等进行了系统的研究。