基于DNAzyme的多功能納米載體的構(gòu)建及其在乳腺癌基因治療中的應(yīng)用.pdf

1、乳腺癌是危害女性健康的主要惡性腫瘤，它的發(fā)生、發(fā)展涉及多種基因的改變。隨著分子生物學技術(shù)的迅猛發(fā)展，越來越多的乳腺癌相關(guān)基因被確認，基因治療成為乳腺癌治療的一個新途徑和研究熱點，近年來已被證明有著極大的臨床應(yīng)用前景。在眾多基因療法策略中，DNAzyme具有高效的催化活性及特異的序列識別能力，能催化目標mRNA特定部位的切割，同時因其具有廉價低毒、易于合成和修飾、高穩(wěn)定性和特異性的優(yōu)勢倍受青睞。借助DNAzyme，我們可以靶向沉默腫瘤細胞

2、中有助于癌癥惡化的基因，從而特異性的抑制腫瘤的生長，實現(xiàn)個體化治療。然而，如何實現(xiàn)DNAzyme安全有效的體內(nèi)遞送及如何高效實現(xiàn)其靶向基因沉默功能是DNAzyme作為基因治療藥物走向臨床應(yīng)用的瓶頸。
　　為此，本論文設(shè)計了基于DNAzyme的可降解的、多功能的納米花及DNAzyme“納米海綿”，用于乳腺癌靶向基因治療。具體工作主要分為以下兩部分：
　　1.針對乳腺癌的基因治療中，使用單一基因沉默試劑療效局限性及以往基因載體不

3、易降解的問題，我們構(gòu)建了一種可降解的、多功能的DNAzyme納米花樣結(jié)構(gòu)（DNFs）。在構(gòu)建的體系中，利用滾環(huán)復(fù)制放大技術(shù)引入了核酸適配體aptamer、沉默EGR-1和survivin雙重基因的DNAzyme，通過靶向、雙重基因沉默功能用于乳腺癌的基因治療，同時合成DNA納米花還可以作為藥物載體，實現(xiàn)藥物靶向運輸。體外和體內(nèi)的研究結(jié)果表明，DNFs具有高效的基因沉默功能，降低靶基因在mRNA和蛋白的表達水平，從而誘導(dǎo)細胞凋亡，而且相對

4、于單一基因沉默功能的DNFs具有更強的抗腫瘤活性。
　　2.針對乳腺癌光熱治療中產(chǎn)生的熱抗性而降低治療效果的問題，我們構(gòu)建了一個基于DNAzyme沉默熱休克蛋白（HSP）基因的“納米海綿”，通過陽離子聚合物和一條具有多拷貝的單鏈DNAzyme簡單裝配而成，借助靜電作用力吸附小分子光熱試劑ICG。該體系在近紅外光照射下，釋放的DNAzyme通過基因沉默的方式，下調(diào)癌細胞的耐熱基因HSP70，有效增強了腫瘤細胞對光熱的敏感性，同時利用

5、體系的光熱效應(yīng)使得腫瘤區(qū)域迅速升溫，從而有效殺死腫瘤。體外研究表明，這個nanosponge-ICG治療體系在光熱治療中可以下調(diào)HSP70蛋白的表達到正常水平，抑制熱休克反應(yīng)，提高治療效率。同時，利用熒光、光聲成像示蹤到nanosponge-ICG可以有效富集在腫瘤組織中。體內(nèi)抗腫瘤實驗結(jié)果表明，nanosponge-ICG可以高效的抑制腫瘤生長，而且無明顯的臟器及血液毒性，因此可以作為一種新型生物相容好的治療試劑用于乳腺癌的光熱、基因