本發(fā)明涉及生物醫(yī)藥，尤其是指一種負(fù)載超順磁性氧化鐵納米顆粒的仿生鐵死亡納米粒子及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、肝癌對(duì)全球健康構(gòu)成重大挑戰(zhàn)，全球發(fā)病率不斷上升。肝細(xì)胞癌(hcc)是肝癌的主要類型，約占所有病例的90％。由于其進(jìn)展隱匿且迅速，一半以上的hcc患者確診時(shí)已屬晚期，放療、化療栓塞和全身藥物治療為主要治療選擇。不幸的是，由于癌細(xì)胞固有的或獲得性的細(xì)胞凋亡抵抗力，這些方法常常產(chǎn)生不令人滿意的結(jié)果。因此，迫切需要能夠觸發(fā)替代細(xì)胞死亡途徑的藥物，從而規(guī)避針對(duì)細(xì)胞凋亡的傳統(tǒng)藥物的局限性。

2、鐵死亡是過去十年中發(fā)現(xiàn)的一種非凋亡性程序性細(xì)胞死亡形式，在形態(tài)、遺傳和生化水平上與其他已確定的受調(diào)節(jié)細(xì)胞死亡類型不同。這種鐵依賴性細(xì)胞死亡過程與細(xì)胞內(nèi)fe2+/fe3+水平密切相關(guān)。這些鐵離子與過氧化氫(h2o2)一起發(fā)生芬頓反應(yīng)，加速活性氧(ros)的積累，從而導(dǎo)致細(xì)胞膜中的脂質(zhì)過氧化(lpo)并最終引發(fā)鐵死亡。erastin是一種通用的鐵死亡誘導(dǎo)劑，通過阻斷胱氨酸/谷氨酸逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白系統(tǒng)xc-來抑制細(xì)胞內(nèi)谷胱甘肽(gsh)生物合成。然而，腫瘤微環(huán)境(tme)可以顯著降低鐵死亡誘導(dǎo)劑的細(xì)胞毒性作用。最近的研究表明，細(xì)胞外乳酸水平升高(乳酸是糖酵解的副產(chǎn)品)通常對(duì)常見鐵死亡誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)的鐵死亡損傷具有更強(qiáng)的抵抗力。因此，迫切需要開發(fā)能夠逆轉(zhuǎn)tme免疫抑制性質(zhì)的策略，同時(shí)觸發(fā)有效的抗腫瘤免疫反應(yīng)。這些努力對(duì)于提高鐵死亡療法(ft)和免疫療法在癌癥治療中的療效至關(guān)重要。

3、此外，超順磁性氧化鐵(spio)是磁共振成像(mri)中的主要t2造影劑。它導(dǎo)致其附近的質(zhì)子經(jīng)歷自旋-自旋弛豫，在t2加權(quán)mri圖像上顯示負(fù)對(duì)比度。可激活mri造影劑的開發(fā)可以識(shí)別并適應(yīng)tme來改變其對(duì)比度，這將進(jìn)一步增強(qiáng)正常組織和患病組織之間的區(qū)別。雖然這些納米材料已證明具有提高鐵死亡在癌癥治療中的有效性的潛力，但由于免疫逃避方面的挑戰(zhàn)，它們的臨床應(yīng)用仍然受到限制。由于其固有的自我識(shí)別特性，紅細(xì)胞、血小板和巨噬細(xì)胞等實(shí)體的細(xì)胞膜已被用來偽裝納米粒子，使它們能夠逃避免疫清除。這些細(xì)胞膜偽裝的納米顆粒已被證明在免疫調(diào)節(jié)方面有效。由于血小板的固有優(yōu)勢，包括對(duì)血管損傷的快速反應(yīng)以及識(shí)別循環(huán)腫瘤細(xì)胞并與其相互作用的能力，用血小板膜(pm)偽裝的納米粒子已廣泛用于靶向癌癥治療。因此，結(jié)合免疫逃避和腫瘤靶向能力的pm修飾納米粒子可以優(yōu)化鐵死亡誘導(dǎo)劑向腫瘤的遞送，從而充分發(fā)揮其治療腫瘤轉(zhuǎn)移的潛力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種負(fù)載超順磁性氧化鐵納米顆粒的仿生鐵死亡納米粒子及其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明引入了一種創(chuàng)新的mri引導(dǎo)方法，使用pm封裝的spio與erastin和乳酸氧化酶(lox)(pm@eslnps)共同負(fù)載，旨在誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞鐵死亡。這些納米顆粒經(jīng)過精心設(shè)計(jì)，可通過與顆粒物表面的相互作用粘附到受損的血管區(qū)域，從而特異性靶向腫瘤部位并在腫瘤部位積聚。該策略不僅通過erastin觸發(fā)鐵死亡，而且還通過lox的作用促進(jìn)乳酸的去除，從而放大鐵死亡過程。此外，乳酸消耗產(chǎn)生大量h2o2，隨后產(chǎn)生細(xì)胞毒性·oh，加劇細(xì)胞破壞。當(dāng)與αpd-l1一起使用時(shí)，pm@eslnp顯著抑制肝癌小鼠模型中的腫瘤生長和轉(zhuǎn)移，明顯優(yōu)于單獨(dú)的免疫療法。pm@eslnp中的spio還允許對(duì)治療進(jìn)展進(jìn)行實(shí)時(shí)mri監(jiān)測，從而增強(qiáng)對(duì)治療效果的監(jiān)測。總體而言，本發(fā)明的研究提出了一種強(qiáng)大的mri引導(dǎo)方法，不僅可以增強(qiáng)癌癥鐵死亡，還可以協(xié)同增強(qiáng)免疫療法的有效性。

2、本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、本發(fā)明第一個(gè)目的是提供一種負(fù)載超順磁性氧化鐵納米顆粒的仿生鐵死亡納米粒子，包含外殼和包覆在外殼中的內(nèi)核；所述外殼為血小板膜；所述內(nèi)核包含超順磁性氧化鐵納米顆粒、鐵死亡誘導(dǎo)劑和乳酸氧化酶；所述仿生鐵死亡納米粒子中鐵死亡誘導(dǎo)劑的含量為3.12％～3.36％，乳酸氧化酶的含量為0.167％～0.325％，超順磁性氧化鐵納米顆粒的含量為為2.42％～3.57％。

4、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述鐵死亡誘導(dǎo)劑選自erastin。

5、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述負(fù)載超順磁性氧化鐵納米顆粒的仿生鐵死亡納米粒子的粒徑為176.31nm～191.89nm。

6、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述超順磁性氧化鐵納米顆粒通過以下方法制備得到：

7、在氮?dú)庀?，將fe(acac)3、1,2-十六烷二醇、油酸和油胺溶解在二苯醚中回流，將混合物加熱反應(yīng)后，得到所述超順磁性氧化鐵納米顆粒。

8、本發(fā)明第二個(gè)目的是提供所述負(fù)載超順磁性氧化鐵納米顆粒的仿生鐵死亡納米粒子的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

9、(1)將乳酸氧化酶的水溶液與含有plga、鐵死亡誘導(dǎo)劑和超順磁性氧化鐵納米顆粒的有機(jī)溶劑混合，超聲處理后得到乳液；將所得乳液與聚乙烯醇溶液在室溫下攪拌，得到eslnps；

10、(2)通過梯度離心的方法提取小鼠的血小板，提取的血小板經(jīng)過反復(fù)凍融和超聲處理，得到血小板膜碎片；

11、(3)將含有步驟(1)制備所得eslnps的緩沖溶液與步驟(2)所得血小板膜碎片混合，超聲和擠出后，得到所述負(fù)載超順磁性氧化鐵納米顆粒的仿生鐵死亡納米粒子pm@eslnp。

12、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，步驟(3)中，所述eslnps溶液中eslnps的濃度為1.0mg/ml～3.5mg/ml。

13、本發(fā)明第三個(gè)目的是提供一種免疫原性細(xì)胞死亡誘導(dǎo)劑，包含所述負(fù)載超順磁性氧化鐵納米顆粒的仿生鐵死亡納米粒子。

14、本發(fā)明第四個(gè)目的是提供所述負(fù)載超順磁性氧化鐵納米顆粒的仿生鐵死亡納米粒子在制備抗腫瘤藥物中的應(yīng)用。

15、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述藥物中還包括αpd-l1。

16、本發(fā)明第五個(gè)目的是提供所述負(fù)載超順磁性氧化鐵納米顆粒的仿生鐵死亡納米粒子在制備腫瘤核磁造影劑中的應(yīng)用。

17、本發(fā)明第六個(gè)目的是提供所述負(fù)載超順磁性氧化鐵納米顆粒的仿生鐵死亡納米粒子在制備抗腫瘤轉(zhuǎn)移藥物中的應(yīng)用；所述藥物中還包括αpd-l1。

18、本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

19、本發(fā)明提供了一種負(fù)載超順磁性氧化鐵納米顆粒的仿生鐵死亡納米粒子及其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明仿生鐵死亡納米粒子能夠誘導(dǎo)鐵死亡，用于hcc治療。由于腫瘤組織中乳酸濃度較高，lox催化過程中會(huì)積累大量h2o2，增加細(xì)胞內(nèi)ros水平并有效引發(fā)鐵死亡。此外，當(dāng)仿生鐵死亡納米粒子與αpd-l1免疫療法結(jié)合時(shí)，pm@eslnps顯著抑制肝癌中的腫瘤生長和轉(zhuǎn)移。此外，pm@eslnp中包含的spio可以通過mri實(shí)時(shí)監(jiān)測治療效果。該方法有望為臨床治療腫瘤增殖和轉(zhuǎn)移提供新的見解和參考。

技術(shù)特征：

1.一種負(fù)載超順磁性氧化鐵納米顆粒的仿生鐵死亡納米粒子，其特征在于，包含外殼和包覆在外殼中的內(nèi)核；所述外殼為血小板膜；所述內(nèi)核包含超順磁性氧化鐵納米顆粒、鐵死亡誘導(dǎo)劑和乳酸氧化酶；所述仿生鐵死亡納米粒子中鐵死亡誘導(dǎo)劑的含量為3.12％～3.36％，乳酸氧化酶的含量為0.167％～0.325％，超順磁性氧化鐵納米顆粒的含量為2.42％～3.57％。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生鐵死亡納米粒子，其特征在于，所述鐵死亡誘導(dǎo)劑選自erastin。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生鐵死亡納米粒子，其特征在于，所述負(fù)載超順磁性氧化鐵納米顆粒的仿生鐵死亡納米粒子的粒徑為176.31nm～191.89nm。

4.權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述負(fù)載超順磁性氧化鐵納米顆粒的仿生鐵死亡納米粒子的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，所述esl?nps溶液中eslnps的濃度為1.0mg/ml～3.5mg/ml。

6.一種免疫原性細(xì)胞死亡誘導(dǎo)劑，其特征在于，包含權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述負(fù)載超順磁性氧化鐵納米顆粒的仿生鐵死亡納米粒子。

7.權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述負(fù)載超順磁性氧化鐵納米顆粒的仿生鐵死亡納米粒子在制備抗腫瘤藥物中的應(yīng)用。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于，所述藥物中還包括αpd-l1。

9.權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述負(fù)載超順磁性氧化鐵納米顆粒的仿生鐵死亡納米粒子在制備腫瘤核磁造影劑中的應(yīng)用。

10.權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述負(fù)載超順磁性氧化鐵納米顆粒的仿生鐵死亡納米粒子在制備抗腫瘤轉(zhuǎn)移藥物中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種負(fù)載超順磁性氧化鐵納米顆粒的仿生鐵死亡納米粒子及其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明的仿生鐵死亡納米粒子通過仿生血小板膜封裝的超順磁性氧化鐵納米顆粒與Erastin和乳酸氧化酶共同負(fù)載得到，用于磁共振成像引導(dǎo)并誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞鐵死亡。本發(fā)明不僅通過Erastin誘導(dǎo)鐵死亡，還通過乳酸氧化酶去除乳酸，增強(qiáng)鐵死亡。此外，乳酸氧化產(chǎn)生過氧化氫，過氧化氫轉(zhuǎn)化為細(xì)胞毒性羥基自由基，進(jìn)一步加速細(xì)胞死亡。當(dāng)與αPD?L1免疫療法相結(jié)合時(shí)，PM@ESLNP顯著抑制了肝癌小鼠模型中的腫瘤生長和轉(zhuǎn)移，超過了單獨(dú)免疫療法的結(jié)果。此外，PM@ESLNP中的超順磁性納米?？梢詫?duì)治療效果進(jìn)行實(shí)時(shí)MRI監(jiān)測。本發(fā)明引入了一種開創(chuàng)性的MRI引導(dǎo)方法，可增強(qiáng)腫瘤的鐵死亡并協(xié)同改善腫瘤免疫治療。

技術(shù)研發(fā)人員：紀(jì)建松,陳敏江,陳曉曉,殳高峰,陳為謙,趙中偉,涂建飛,方世記
受保護(hù)的技術(shù)使用者：麗水市中心醫(yī)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10