本技术涉及生物医药技术领域,介绍了一种靶向胶质瘤的Cas9/sgGDF15纳米胶囊及其制备方法和应用。该纳米胶囊表面交联,具有强大的脑穿透能力,旨在提高治疗效果。
背景技术
胶质瘤是最常见的原发性中枢神经系统肿瘤,胶质母细胞瘤(GlioblastomaMultiforme, GBM)是最具侵袭性的亚型,约占胶质瘤病例的一半,GBM是星形细胞肿瘤中恶性程度最高的胶质瘤,属于WHO Ⅳ级。目前肿瘤的标准治疗手段,如手术干预、放疗、药物治疗(如化疗药物替莫唑胺),这些治疗手段对提高GBM患者的生存率方面只取得了有限的进展。GBM治疗缺乏进展可归因于多种因素,如血脑屏障(Blood-Brain Barrier,BBB)对药物递送的阻碍,癌症细胞对细胞死亡诱导的抵抗,以及缺乏对特定致癌途径的靶向治疗。此外,在探索基于免疫的GBM治疗方法时,还必须考虑中枢神经系统的独特免疫微环境。
参与临床试验的GBM患者目前从免疫治疗方法中获益有限,这主要归因于GBM肿瘤的“冷”免疫微环境,它指的是肿瘤周围免疫细胞数量较少,且这些细胞的活性较低,无法有效地攻击肿瘤细胞的微环境状态。免疫疗法在抗癌领域的困境源于缺乏普遍适用的肿瘤特异性抗原靶点,以及存在阻碍T细胞在肿瘤内渗透和激活的免疫抑制微环境。因此,迫切需要开发创新的治疗方法来对抗癌前免疫反应,并解决肿瘤在微环境中对免疫疗法的耐药性,特别是用于治疗GBM。
申请人团队前期通过CRISPR文库体内筛选结合转录组学分析,发现生长分化因子-15 (growth differentiation factor-15,GDF15)在免疫逃逸中起着至关重要的作用,可以成为GBM的免疫治疗新靶点。实验证实敲除体内肿瘤细胞的GDF15可以重塑胶质瘤TME(tumor microenvironment)并逆转免疫抑制微环境。CRISPR/Cas9作为一种基因编辑工具,可以永久破坏肿瘤基因,规避传统疗法的重复剂量限制,降低治疗成本,提高治疗效果。因此,将Cas9/sgRNA复合物递送至胶质瘤区域,敲除GDF15基因,改善胶质瘤TME的抑制性免疫状态以达到抑瘤疗效,成为一种具有潜力的新治疗手段。可由于血脑屏障的存在和Cas9蛋白性状限制,导致传统的CRISPR/Cas9系统递送载体靶向效率较低,无法有效敲除GDF15基因,因此迫切需要开发一种新的Cas9/sgGDF15复合物递送载体来有效提高血脑屏障穿透和胶质瘤靶向能力。
实现思路