基于点击化学的智能型蛋白药物缓释制剂的构建及其免疫协同抗肿瘤的研究

Therapeutic proteins are an interesting and challenging topic for the generation of innovative biopharmaceuticals in the field of cancer therapy because of their good biocompatibility and efficacy specificity. A bottleneck restricting their widespread application is how to transport therapeutic proteins into tumor tissue and performing their biological activity. On the basis of the preliminary work of a high intracellular delivery system and traceless release of protease, in this project, a dual therapeutic protein formulation（INF-PD-aPD-L1）targeting delivery to the tumor tissue would be designed. INF-ɑ and aPD-L1 from the formulations could be traceless release triggering by the acidic tumor environment. INF-ɑ, one side could directly inhibit the proliferation of cancer cells, the other side, it could also boost the activity of macrophage, NK cells and T-lymphocytes, then realizing enhanced immune effect to cancer cells. Meanwhile, the traceless released aPD-L1 would bind to the receptor PD-L1 of cancer cells, and inhibition their function, thus could reactivate the activity of T cells. A new research strategy and experiment supporting would be developed for the safe and efficient treatment of malignant tumors through carrying out this project.

蛋白类药物有很好的特异性和高效性，在肿瘤治疗领域有非常大的应用前景。但限制其广泛应用的瓶颈是怎样将蛋白药物运输到肿瘤组织中并发挥其生物活性。申请人拟在前期开发出高效进细胞的蛋白酶运载体系，并在细胞内可逆释放蛋白酶工作的基础上，在本项目中将构建一种具有肿瘤靶向运输的双蛋白药物纳米制剂INF-PD-aPD-L1。该制剂可以将蛋白类药物运输到肿瘤组织中，并对肿瘤特殊的微酸性环境敏感响应，实现两种蛋白药物INF-ɑ和aPD-L1在肿瘤组织功能不受影响地可控释放。INF-ɑ一方面直接抑制肿瘤细胞的增殖，另一方面，提高巨噬细胞、NK细胞和T淋巴细胞的活力，起到免疫调节作用，增强对肿瘤细胞的免疫作用。同时，释放的aPD-L1作用于肿瘤细胞的PD-L1受体并抑制其活性，被诱导免疫耐受的T细胞重新激活，从而使T细胞可以杀死癌细胞。试图为肿瘤的安全和高效的免疫协同治疗提供有力的科学支撑和实验依据。

大分子药物蛋白和小分药物都有其各自的优点和缺点，如大分子蛋白药物作用特异性强，但其即便常温环境中也易变质变性。为保证蛋白药物的稳定性，需要条件苛刻的全程冷链制备、运输、分发、储存，任何一个环节没处理好就容易导致蛋白药物变性从而失活，严重影响其在体内的药效和安全性。另外小分子药物作为传统的治疗方式，在临床上有广泛的应用场景，但其也有一些不利的因素如，1)大部分活性好的小分子药物水溶性差，导致给药后体内分布选择性差，严重影响药效的发挥。2)同时，由于其选择性差，在体内分布广泛，致使药物对机体内正常组织器官造成极大的毒副作用。3)经常使用某一种小分子药物，容易产生耐药性。因此如何将大分子药物蛋白和小分子药物结合起来，发挥他们各自的优势，将极大地拓展临床应用前景。.申请人近年来从事蛋白药物的开发和难溶性小分子药物增溶研究，受益于本项目的研究，取得了一定的研究成果：1）有望解决蛋白药物、治疗抗体、疫苗等需全程冷链运输、超低温保存、在室温条件下不稳定等问题，拓展这些药物使用的时空域。2）有望解决具有抗HIV病毒高活性的等一系列小分子药物难溶性问题，并进行了药效学、药代学、毒理学等研究，验证其成药性的可行技术方案，探索这些小分子药物在临床上应用的可能性。3）为蛋白药物和小分子药物的设计和合成（如ADC）提供了理论依据和实践范例，后续继续并结合蛋白药物与小分子药物的各自优势，改进其他小分子药物体内的药代动力学和药效学。