特异性适配体/GM-CSF纳米生物反应器靶向抗肿瘤研究

Nowaday, the immunotherapy of tumor vessels has become one research hotspots of tumor research. Aptamer (commonly known as "chemical antibody") is a class of oligonucleotide molecules with ssDNA or RNA sequences of three levels. Granulocyte-macrophage colony stimulating factor(GM-CSF) can promote dendritic cell (DC) maturation and chemotaxis of DC and T cells. This project is based on previous work. The GM-CSF gene and tumor angiogenesis endothelial cell lysate was coated with nano liposome and modified with mannose (M), coupling with the ENG aptamer. It can not only chemotaxis of DC, T cells, promote the maturation of DC, but also be able to target the tumor angiogenesis ENG pegylated immunoliposomes (PILs). The antitumor effect will be verified in vitro. Then, the PILs input reconstruction of the immune system of SCID mice bearing human hepatocellular carcinoma, to observe its antitumor effect, further study the possible molecular mechanism for immune. This will provide a new strategy for tumor immunotherapy.

目前，靶向肿瘤新生血管的免疫治疗已成为肿瘤研究的热点。Endoglin(ENG)是肿瘤新生血管标记分子。核酸适配体（俗称“化学抗体”）是一段具有三级结构的ssDNA或RNA序列。粒细胞巨噬细胞集落刺激因子（Granulocyte-macrophage colony stimulating factor，GM-CSF）能促进树突状细胞（Dendritic cell，DC）成熟，趋化DC和T细胞。本项目基于前期工作基础，运用纳米脂质体包裹GM-CSF基因表达质粒和肿瘤新生血管内皮细胞裂解物，经甘露糖修饰后，与ENG适配体偶联，构成既能趋化且促进DC成熟、募集T细胞，又能靶向肿瘤新生血管ENG分子的纳米生物反应器（PILs）。体外验证其诱导的抗瘤作用。然后，将该生物反应器输入重构人免疫系统荷人肝癌SCID鼠体内，进一步观察其抗癌效应，深入研究可能的分子免疫学机制，为肿瘤免疫治疗提供新策略。

目前，靶向肿瘤新生血管的免疫治疗已成为肿瘤研究的热点，如果干预肿瘤新生血管的形成，则能影响肿瘤生长和转移。Endoglin(ENG)是肿瘤新生血管标记分子。核酸适配体（俗称“化学抗体”）是一段具有三级结构的ssDNA或RNA序列，通过指数富集配基的系统进化技术从随机寡核苷酸库中筛选出针对靶物质的寡核苷酸分子，在肿瘤靶向治疗等方面展现了广阔的应用前景。粒细胞巨噬细胞集落刺激因子（Granulocyte-macrophage colony stimulating factor，GMCSF）能促进树突状细胞（Dendritic cell，DC）成熟，趋化DC和T细胞。本项目组首先通过SELEX技术筛选到特异性较高的Endoglin适配体（ENG-4c），利用纳米脂质体包裹GM-CSF基因表达质粒和肿瘤新生血管内皮细胞裂解物，经甘露糖修饰后，与ENG适配体偶联，成功构建纳米生物反应器（PILs）。利用透射电镜和粒径仪分析结果显示：PILs大小在100nm左右。荧光显微镜观察PILs能特异性靶向表达ENG的细胞。体外实验显示：PILs刺激DC成熟，诱生特异性CTL，杀伤表达ENG的293T细胞和肿瘤新生血管内皮细胞，对不表达ENG的293T细胞几乎没有杀伤作用。双靶向纳米生物反应器PILs在荷瘤小鼠体内能抑制肿瘤生长，延长小鼠生存期。本项目成功构建的PILs既能趋化且促进DC成熟、募集T细胞，又能靶向肿瘤新生血管ENG分子，封闭肿瘤新生血管内皮细胞上的Endoglin分子而抗血管生成，从而产生更强的双重抗癌效应。这对解决肿瘤局部DC活性受到抑制，扩增特异性CTL难和CTL到达肿瘤局少的问题有重要意义，从而探索出一条行之有效的治疗肿瘤的新策略。