基于可激活细胞穿膜肽递送siRNA治疗肝纤维化的研究

Collagen I is the most abundant component in fibrotic liver. Reduction of abnormal deposition of collagen I shows great significance for the treatment of liver fibrosis. A “two-pronged” strategy based on simultaneously inhibiting synthesis and cross-link of collagen I was raised for treatment of liver fibrosis. We chose cell penetrating peptides TP10 as siRNA carrier, and Vitamin A as targeting ligand. Covalently binding VitA to the lysines of TP10 would reduce its potential toxicity and enhance cellular uptake via receptor mediated endocytosis. The bond between VitA and TP10 would be hydrolyzed in the low PH endosome and lyosome to reactivate the transmembrane ability of TP10 and facilitate the escape of siRNA. This simple but smart design could be effectively applied for treatment of liver fibrosis.

I型胶原蛋白是肝纤维化环境中最主要的细胞外基质成分，通过有效的手段减少I型胶原蛋白的异常沉积对治疗肝纤维化具有重要意义。本课题提出通过同时抑制I型胶原蛋白的细胞内合成和细胞外交联的“双管齐下”的策略，达到逆转肝纤维化的目的。针对siRNA递送过程中所遇到的难点，我们选择细胞跨膜肽TP10作为siRNA的载体，并利用靶向配体维生素A来与跨膜肽的氨基可逆共价结合，降低其潜在毒性，另一方面利用维生素A/视黄醇结合蛋白（RBP）与RBP受体的高亲和性，通过受体介导的方式增加其进入靶细胞的能力。进入溶酶体之后，配体与载体的酸敏感连接基团水解，载体的跨膜能力被重新激活，有效的帮助siRNA从溶酶体逃逸。对于肝纤维化的治疗来说，这种简单精巧的设计具有一定的实际应用价值。

本项课题以放疗、光动力治疗增敏为目标，通过改善肿瘤乏氧微环境、分子分散光敏剂等手段，构建了多种多功能纳米载体，并进行了详实的体外表征、体内的安全性有效性的评价。在研究中，我们一方面基于二氧化锰的活性氧响应性的特性，构建了新型的纳米递送载体，可以递送多种治疗药物，如紫杉醇、HIF-1抑制剂ACF等，达到逆转放疗耐受的目的，而且所构建的新型纳米药物ACF@MnO2显著降低肿瘤组织PD-L1的表达，原发灶及远端肿瘤中CD8+T细胞数目及其活化产物IFNγ，Gzms-B均提高数倍，起到了类似于商品化PD-L1抗体的免疫激活作用和对远端肿瘤的治疗效果。另一方面，我们还将吲哚菁绿(ICG)通过π-π相互作用吸附到共价有机框架上（Covalent Organic Frameworks, COFs），这可防止其发生分子间的堆积，从而构建一种新的增强型光学治疗试剂。所构建的全新纳米级共价有机框架分子分散近红外光敏剂可以有效诱导肿瘤免疫原性死亡，并能有效激活全身性抗肿瘤免疫作用。我们的研究为放疗/光动力治疗增敏、肿瘤免疫治疗等领域提供了新思路。