靶向肿瘤的纳米小分子免疫激活剂的构建及其抗肿瘤机制的研究

Ingenol mebutate (I3A) is a major active compound derived from the sap of the Euphorbia peplus plant, our previous research datas reveal that I3A has superiorantitumor activity, furthermore, I3A can promoted survival of CD8+T cells and activate CD4+T cells. .Based on the foregoing results, we developed novel cRGD-NP(I3A) immunoactivator combined with active targeting, self-assembled and cancer immune-active technology, which have such superiorities:① cRGD-NP(I3A) nanomedicine with negative surface charges (-30mv) can inhibit its aggregation and reduce uptake by mononuclear phagocyte system.② Small-sized cRGD-NP(I3A) (＜30nm) can penetrate poorly permeable tumors to achieve better antitumour effect. ③ I3A or cRGD-NP(I3A) distributed into normal tissue can activate the immune system to eliminate those transformed cancerous cells. ④cRGD peptide can facilitate I3A nanomedicine selectively targeting αvβ3 integrin, leading to promoted malignant cells uptake, releasing I3A to activate CD4+ and CD8+ cell that repress metastasis.⑤Furthermore, I3A directly induces cancerous cell death by mitochon-drial swelling. cRGD-NP(I3A) will have synergistic effect of chemotherapy and immunotherapy based on nanometer-sized active targeting system.

巨大戟二萜醇甲基丁烯酸酯（I3A）是潜在的小分子肿瘤免疫激活剂，我们前期研究显示其具有较好的抑瘤效果，对血常规、CD4+、CD8+的检测，印证了I3A肿瘤免疫激活的部分机制。本课题在上述基础上将胶束自组装技术（解决I3A疏水性问题）、肿瘤主动靶向技术（提高病灶部位靶向效率）、肿瘤免疫激活技术（放大“靶标”）三者结合，构建定位靶向肿瘤微环境的纳米小分子肿瘤免疫激活剂—cRGD-NP(I3A)，其优点:①自带负电荷抑制纳米药物聚集及网状内皮系统吞噬；②粒径＜30nm，具有较高的肿瘤穿透性；③血循环中，I3A可激活机体全身免疫系统，杀死逃逸入血的癌性细胞；④cRGD可识别癌细胞αvβ3受体，促进对纳米药物的摄取，⑤I3A激活肿瘤微环境CD4+、CD8+T细胞，抑制癌细胞生长和转移；⑥I3A直接杀死癌细胞，起到化疗与免疫协同增效效果！通过本项目的实施为肿瘤靶向给药系统设计提供新的思路和理论依据。

致密的结缔组织和肿瘤微环境的低免疫原性是肿瘤患者预后差的主要原因。常规纳米药物也难以穿过渗透性较差的肿瘤如胰腺癌致密结缔组织。针对上述问题，在“国家自然基金面上项目”的资助下，通过4年对所设置的两个关键科学问题进行深入的研究，在肿瘤靶向纳米胶束给药系统研究方面取得较大进展。.1.构建多个功能性载体，建立不同特性纳米递药系统。.设计多个功能性载体, 装载各种不同药物如巨大戟醇、阿霉素等。针对纳米药物肿瘤靶向效率低，抗体免疫药物因肿瘤微环境的复杂性—激活的T细胞易“疲劳”，难以到达肿瘤免疫缺陷微区等因素导致患者响应率低。课题组构建了一种兼具化疗和免疫疗法双重抗肿瘤特性的纳米小分子免疫激活剂（I3A-PM），通过EPR效应提高其在病灶部位的聚集，通过肿瘤免疫激活技术“放大靶标”，同时“剿灭”逃逸入血的癌性细胞，为安全有效的抗肿瘤靶向给药系统的设计提供一种新思路和方法，发表于Journal of Controlled release (1区, IF=7.727)，作为亮点被报道，文章的第一作者毕业论文也被评为山东省优秀硕士学位论文。.2.构建多个主动靶向载药体系，对靶向病灶部位的生物学机制研究.设计pH敏感的线粒体靶向胶束，通过调节三种材料的比例使纳米胶束表面电势在血浆中（pH 7.4）呈现较强的负电性，在肿瘤微环境（pH 5.0〜6.0）中接近中性促进胞吞，在内涵体/溶酶体（pH 4.5）中呈正电性实现溶酶体逃逸，线粒体靶向，释放药物。分别制备I3A聚合物胶束和I3A/阿霉素共载聚合物胶束，在活体水平上验证了逐级靶向递送系统对肿瘤组织的选择性及抗肿瘤效果。结果刊登在International journal of pharmaceutics(Top，IF=6.51)和Materials Today Bio(Top，IF=10.761)。