[發(fā)明專利]一種基因載體系統(tǒng)及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310442744.4
• 申請(qǐng)日: 2013-09-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103497961A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田華雨;焦自學(xué);陳學(xué)思;林琳;郭兆培;陳杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所
• 主分類號(hào): C12N15/63
• 分類號(hào): C12N15/63;C12N15/87;C08G69/48
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵;李玉秋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物載體領(lǐng)域，特別涉及基因載體系統(tǒng)及其制備方法。

背景技術(shù)

基因治療作為一種新興的治療模式已經(jīng)有了很大的發(fā)展，在人類攻克遺傳疾病及癌癥等頑癥的過(guò)程中占據(jù)著重要地位，并逐步成為一種常見(jiàn)的有效手段。基因治療是指將外源正常基因?qū)氚屑?xì)胞以糾正基因的缺陷和異常引起的疾病，從而達(dá)到治療目的的生物醫(yī)學(xué)新技術(shù)。利用載體將外源基因?qū)氚屑?xì)胞是一種基因治療的有效方法，成功的基因治療對(duì)基因載體的依賴性很大。常見(jiàn)的載體包括病毒類載體和非病毒載體，但是病毒類載體在臨床應(yīng)用中存在著很大的安全隱患，在基因治療歷史上不乏有患者死亡事件及并發(fā)癥等的出現(xiàn)，在很大程度上都是由病毒類基因載體的不安全性造成的。

非病毒載體多為高分子陽(yáng)離子聚合物，因其安全、有效、無(wú)免疫原性等優(yōu)點(diǎn)，已成為病毒類載體最有希望的替代者。其中陽(yáng)離子聚合物聚乙烯亞胺是非病毒類載體中受到關(guān)注最多的一個(gè)（Molecular?design?of?functional?polymers?for?gene?therapy.Jeong?JH,Kim?SW,Park?TG.Park.Prog.Polym.Sci.2007；32(11):1239-1274），它在體外和體內(nèi)的轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)中得到應(yīng)用并取得了一定的效果，但由于其毒性高、轉(zhuǎn)染效率低于病毒類載體、在體內(nèi)運(yùn)輸過(guò)程的非特異性吸附以缺乏靶向性等缺點(diǎn)，阻礙了它的進(jìn)一步發(fā)展（Gene?transfer?with?lipospermines?and?polyethylenimines.Remy?JS,Abdallah?B,Zanta?MA,Boussif?O,Behr?JP,Demeneix?B.Adv.Drug?Deliver.Rev1998Mar2；30(1-3):85-95.）。

腫瘤的理想基因治療過(guò)程為：載有基因物質(zhì)的基因載體在血液中循環(huán)，到達(dá)腫瘤組織后被腫瘤細(xì)胞內(nèi)吞并完成轉(zhuǎn)染治療。但是，血液中含有很多帶負(fù)電的蛋白類物質(zhì)，帶正點(diǎn)的載體容易與其吸附凝聚成大顆粒而發(fā)生沉淀（Poly(glycoamidoamine)s?for?gene?delivery.Structural?effects?on?cellular?internalization,buffering?capacity,and?gene?expression。Liu,Y,and?Reineke,T.M.Bioconjugate?Chem.2007；18,19-30.）；而且，正常體液環(huán)境中的細(xì)胞表面帶負(fù)電，帶正電的載體也容易接近正常細(xì)胞，被正常細(xì)胞內(nèi)吞，因此，載體難于到達(dá)腫瘤組織，導(dǎo)致轉(zhuǎn)染效率低。

為了提高基因載體體系進(jìn)入目標(biāo)組織細(xì)胞的效率，常用的方法是引入遮蔽體系。遮蔽體系通常選用帶負(fù)電的高分子材料，復(fù)合在基因載體體系表面，使整個(gè)顆粒帶負(fù)電。避免在血液運(yùn)輸過(guò)程中的非特異性吸附。但引入的遮蔽體系表面所帶的負(fù)電會(huì)與細(xì)胞表面帶負(fù)電荷產(chǎn)生斥力，影響載體體系與細(xì)胞的結(jié)合效率，致使其轉(zhuǎn)染效率低。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種基因載體系統(tǒng)，本發(fā)明提供的基因載體系統(tǒng)具有較高的轉(zhuǎn)染效率。

本發(fā)明提供了一種基因載體系統(tǒng)，包括：pH敏感遮蔽體系、陽(yáng)離子載體和基因物質(zhì)；

所述pH敏感遮蔽體系為聚谷氨酸酯與2-叔丁氧羰基氨基乙硫醇和巰基乙酸反應(yīng)并脫叔丁氧羰基保護(hù)得到的聚合物，所述聚谷氨酸酯由聚乙烯亞胺或小分子烷胺引發(fā)γ-丙炔基-L-谷氨酸-N-內(nèi)羧酸酐開(kāi)環(huán)聚合得到；

所述pH敏感遮蔽體系與陽(yáng)離子載體的質(zhì)量比為(2～100)：1；

所述pH敏感遮蔽體系與基因物質(zhì)的質(zhì)量比為(5～80)：1；

所述基因物質(zhì)為質(zhì)粒DNA或siRNA。

優(yōu)選的，所述聚谷氨酸酯中，γ-丙炔基-L-谷氨酸-N-內(nèi)羧酸酐與聚乙烯亞胺的質(zhì)量比為（1.5～50）：1，γ-丙炔基-L-谷氨酸-N-內(nèi)羧酸酐與小分子烷胺的質(zhì)量比為（2～200）：1。

優(yōu)選的，所述pH敏感遮蔽體系中，聚谷氨酸酯中所含氮的摩爾數(shù)與2-叔丁氧羰基氨基乙硫醇中所含巰基和巰基乙酸所含巰基的摩爾數(shù)之和的比例為1：（2～20）；所述2-叔丁氧羰基氨基乙硫醇與巰基乙酸的摩爾比為1：（0.1～10）。

優(yōu)選的，所述陽(yáng)離子載體與基因物質(zhì)的質(zhì)量比為(0.5～50)：1。

優(yōu)選的，所述陽(yáng)離子載體為聚乙烯亞胺,其數(shù)均分子量為500～40000。

優(yōu)選的，所述pH敏感遮蔽體系中，聚乙烯亞胺具有式I線性結(jié)構(gòu)或式II支化結(jié)構(gòu)，