新型聚阳离子脂质体基因载体的设计、合成与性能研究

阳离子脂质体具有良好的生物相容性，在基因传输系统中有着广泛应用。传统的阳离子脂质体/基因复合物（Lipoplexes，LPPs）通过弱相互作用聚集而成，因此稳定性差，细胞转染效率低。本项目通过分子设计，合成一类新型的具有高正电荷密度的肽类树枝大分子为头部、不饱和脂肪酸疏水链为尾部，同时能够进行PEG化以及靶向功能化的可聚合阳离子类脂。通过可聚合阳离子类脂与基因的自组装以及紫外光引发聚合反应，得到稳定高、可降解的聚阳离子类脂/基因复合物。通过控制类脂分子的结构和组成，调节聚阳离子类脂/基因复合物的各项性能，构建具有高细胞转染效率的基因传输系统。本项目将提供一类新的基因载体材料，为高效基因传输系统的设计应用提供新的思路和方法，促进生物材料和基因治疗的发展。

通过项目的实施，建立了一种新型的以阳离子脂质体为载体的高效基因传输系统，系统研究了体内外基因转染效率和安全性，圆满完成项目研究计划，获得具有自主知识产权的一类新型阳离子类脂基因载体材料，为发展具有临床应用价值的高效阳离子脂质体基因传输载体奠定基础。取得了如下研究成果：（1）碱性氨基酸（赖氨酸、组氨酸和精氨酸）与胆固醇通过酯化反应，合成阳离子类脂。构建的阳离子脂质体/基因传输系统、阳离子脂质体/聚乙烯亚胺/基因三元传输系统，具有高稳定性和耐血清的特点；（2）赖氨酸/精氨酸衍生的阳离子类脂能够高效转染肿瘤细胞，转染效率比商品化脂质体DOTAP高一个数量级；组氨酸衍生的阳离子类脂与聚乙烯亚胺组合在血清条件下能够高效转染骨髓间充质干细胞，转染效率是聚乙烯亚胺的2.5倍，上述载体都具有良好的生物相容性；（3）将具有良好生物相容性和体内隐形功能的PEG引入胆固醇，同时在PEG的另一端连接肿瘤靶向分子叶酸。将功能化PEG掺入脂质体中，实现了脂质体体内长循环和肿瘤靶向递送基因；（4）已发表4篇高水平的SCI源刊学术论文，接受1篇文章，参加3次国内外学术交流会议，申请3项中国发明专利（授权1项），培养了2名研究生。