红细胞膜/磷酸钙纳米基因载体的制备及其在恶性淋巴瘤免疫治疗中的应用

The malignant lymphoma serves as one of the main hematological system diseases, severely threatening the life of human beings. Gene therapy is considered to be a promising strategy to cure it in the near future. However, the key problem of gene therapy lies in finding and constructing appropriate gene vector for gene delivery. Herein，we drafted a research plan to fabricate an efficient Erythrocyte membrane-camouflaged calcium phosphate nanoparticles as gene vector for lymphoma immunotherapy. Calcium phosphate was modified with erythrocyte membrane which endows calcium phosphate excellent biocompatibility and in vivo long circulating property. In this project, the factors in affecting gene therapy including the structure of gene delivery system, the targeting effect of recognition group and the transfection efficiency of therapeutic DNA, will be systematically investigated to interpret the fundamental principle of gene therapy of lymphoma. Through these efforts, we hope to develop a scientific basis for a novel biodegradable gene delivery system for clinical lymphoma gene therapy.

恶性淋巴肿瘤是一种威胁人类生命健康的血液系统恶性肿瘤，近年来，基因治疗恶性淋巴瘤的研究成为热点。而构建具有靶向功能和高效转染的基因递送系统，是实现基因治疗恶性淋巴瘤的关键步骤。本项目提出构建磷酸钙/红细胞膜复合基因递送系统，通过在磷酸钙外层包被红细胞膜，赋予磷酸钙颗粒优异的生物相容性和体内长循环性能，并引入靶向基团实现靶细胞特异性识别，使载体携带治疗基因顺利进入靶细胞，高效表达具有治疗作用的双特异性抗体，达到治疗恶性淋巴瘤的目的。在此研究计划中，通过考察红细胞膜与磷酸钙纳米颗粒的组建模式、复合载体的靶向效果和基因转染效率，系统地研究纳米组装结构与靶细胞之间的关系，揭示有机/无机复合纳米载体结构特征与生物学响应之间的规律，为基因介导的淋巴癌基因治疗提供可靠的数据分析，并为其临床推广打下坚实基础。

应用活性生物膜修饰纳米颗粒是当前生物活性材料研究领域的热点。本项目旨在设计、制备具有自主知识产权的纳米基因载体，高效转染微环DNA，在细胞产生治疗蛋白-抗CD3/抗CD19双特异性抗体，旨在解决基因治疗恶性淋巴瘤中体内转染效率太低的问题。构建及制备表达抗CD3/抗CD19双特异性抗体的微环DNA，明确抗体介导T细胞通过释放 IFN-γ、TNF穿孔素和颗粒酶B等细胞因子杀伤肿瘤细胞。通过微乳液法制备mcDNA/磷酸钙纳米颗粒，将mcDNA包裹在磷酸钙内部，再通过物理挤压将人红细胞膜包裹在纳米颗粒外层，赋予纳米颗粒体外内循环性能。通过XRD、FTIR、TG、DLS等手段表征DNA/磷酸钙/红细胞膜的理化性质。通过构建小鼠恶性淋巴瘤模型，考察体内表达CD3/抗CD19双特异性抗体对恶性淋巴瘤的效果，实验结果显示实验组小鼠表现出很强的抗肿瘤效果，肿瘤在第20天才开始发展，平均生存时间为33天，远大与对照组（20天）。本项目的实施将为基因治疗恶性淋巴瘤提供可靠的数据分析，为其临床应用打下坚持的基础。