微环境逐级响应性自组装靶向运输载体用于抑制肿瘤免疫逃逸的研究

Gene therapy and immunotherapy have great potential in tumor therapy. At present, the PD-1/PD-L1 pathway, which inhibits the proliferation and activation of T cells, and promotes tumor immune escape, is a hotspot of immunotherapy. Effective gene vector is required while blocking the PD-1/PD-L1 pathway via RNA interference. In this study, dendrons modified by PEG and RGD peptide via hydrazone bond and disulfide bond are self-assembled with cucurbit[8]uril by host-guest interaction, forming a microenvironment-responsive gene vector, NDCDP (NH2-Dendron⊂CB[8]⊃Dendron-PEG/PEPTIDE). NDCDP with siPD-L1 will target the tumor cells and inhibit tumor immune escape. We will evaluate the structure, morphology, stimuli-responsive ability and tumor specificity of NDCDP system. We will also study the PD-L1 down-regulation, T cell activation, cytokine secretion and therapeutic effect mediated by NDCDP/siPD-L1 in vitro and in vivo. Furthermore, we will use systems biology approaches to uncover mechanisms underlying cellular responses to NDCDP/siPD-L1, and predict the association with immune system. This study will not only combine gene therapy and immunotherapy, but also lay the foundation for the study of mechanisms of vector mediated immunotherapy.

肿瘤治疗中，基因疗法和免疫疗法都有巨大前景。目前免疫治疗的焦点是PD-1/PD-L1通路，该通路抑制T细胞增殖与活化，促使肿瘤免疫逃逸。通过基因调控阻断PD-1/PD-L1通路首先需要有效的载体。本研究采用氨基树枝状单元，以腙键和双硫键分别连接PEG和RGD肽，与葫芦[8]脲的主客体组装，获得微环境响应性基因载体NDCDP（NH2-Dendron⊂CB[8]⊃Dendron-PEG/PEPTIDE）。研究拟用NDCDP靶向运输siPD-L1，抑制肿瘤免疫逃逸。研究将对NDCDP的形态结构、响应性和靶向性进行验证；从体内外评价NDCDP/siPD-L1介导的PD-L1表达下调、T细胞激活、细胞因子分泌和疗效；进一步利用生物信息学技术对NDCDP/siPD-L1介导的细胞表达谱变化进行揭示，预测与免疫机制的关联。本研究不仅将基因与免疫治疗融合，更为载体介导下免疫治疗机制的探明奠定基础。

肿瘤是威胁人类健康的一大杀手，肿瘤治疗的新策略给予了人们战胜疾病的信心和希望。基因治疗是一种有潜力的治疗方法，我们设计了一种基因载体系统，NDCDP，完成了该载体材料体系的合成和结构表征，证明了材料的ND和DP部分可通过中间葫芦脲[8]发生1:1:1的主客体组装，用琼脂糖凝胶电泳实验评价了材料对质粒DNA和siRNA的运载能力，表征了材料复合基因后的粒径和电位，证明NDCDP体系具有载基因能力。.同时，我们积极探索肿瘤治疗的策略，合成了一种携带氟硼二吡咯荧光染料分子的聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物（mPEG-b-PLA-BODIPY），运载多西紫杉醇，将其应用于非小细胞肺癌的化疗与光热联合治疗，通过体内外实验证明了该体系具有较高的载药能力和光热效应，能有效抑制肿瘤生长，延长小鼠生命。.化疗在肿瘤临床治疗中依旧占据重要地位，联合化疗是常用的临床方案，但是，由于不同药物的吸收分布代谢能力各不相同，往往会导致联合应用的疗效达不到最佳，基于此问题，我们设计合成了一种喜树碱前药高分子载体，以疏水作用包载阿霉素，以阿霉素-喜树碱作为联合化疗模型，探索了高分子前药联合化疗体系在药物联合应用中的优势，证明了该体系可以实现两种药物的协同运载，以提高联合治疗的疗效。.以上研究结果提示我们，主客体组装将不同模块不同功能的高分子片段进行连接是切实可行的，并且能够更加简便地达到可控多功能的目的，为载体设计提供了不同的思路；利用光热效应局部照射肿瘤配合化疗可以增加抗肿瘤的疗效，为肿瘤临床治疗新方法提供了研究依据；纳米颗粒作为联合治疗纳米药物具有增加药物协同疗效的功能，为临床如何增加联合用药疗效提供了研究基础。.