载siS100A5的纳米颗粒及其制备方法和应用

本发明属于生物纳米材料领域，尤其涉及一种载sis100a5的纳米颗粒及其制备方法和应用。

背景技术：

1、癌症威胁人类健康，目前治疗癌症的主要手段有：手术、放射疗法、药物化疗以及免疫疗法等。对于晚期癌症而言，手术治疗已无法实现根治性治疗，需要依赖药物治疗。其中，药物化疗是近几十年的最主要治疗手段，但药物化疗有诸多弊端，如：毒副作用发生率高、靶向性差、药物利用率低、耐药率高等。因此，急需研发新型的具有肿瘤靶向性且治疗效果好的药物。

2、目前，纳米药物的抗肿瘤作用在诸多临床前研究中得到了良好的验证，是未来新型抗肿瘤药物研发的主流趋势之一。因此需要开发具有靶向作用的纳米载体，使纳米载体主动在病灶处积累，以增强治疗功效并减少副作用。纳米载体有二氧化硅、脂质体、mofs等纳米材料。其中，沸石咪唑骨架中zif-8纳米粒子因其在弱酸性条件下易裂解，与肿瘤微环境的酸性条件契合，被认为是特别有前景的药物载体，而广泛用于肿瘤药物递送纳米载体。

3、将多功能纳米材料与抗肿瘤药物组合后共同进行靶向输送，可模拟临床肿瘤治疗中联合用药模式，分别通过不同方式协同作用，可提高各自的抗肿瘤效果，降低药物对正常组织及细胞的毒副作用。sis00a5是一种抗肿瘤分子，属于s100家族，该家族是一类结构相似的小分子钙结合蛋白。与其它已知s100家族分子不同的是，s100a5相关的研究较少，尤其是其对肿瘤免疫微环境的调控作用和机制，以及作为肿瘤免疫治疗靶点的潜能尚未见相关报道。

4、聚多巴胺用于在近红外辐射下提高局部温度，同时不断还原 fe3+产生亚铁离子（fe2+），亚铁离子进一步催化过氧化氢，通过 fenton 反应生成具有细胞毒性的羟基自由基。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是克服现有技术中的不足，提供一种载sis100a5的纳米颗粒及其制备方法和应用。

2、在膀胱癌中，我们通过多组学分析和细胞动物实验首次发现s100a5显著高表达于膀胱癌组织，且特异性高表达于肿瘤微环境中的膀胱癌细胞本身，这说明s100a5具有膀胱癌细胞特异性高表达的特征，靶向s100a5具有明显的肿瘤细胞特异性。同时，我们发现s100a5过表达可以直接作为致癌基因促进肿瘤的进展，增强其恶性程度；此外，我们还发现s100a5高表达可以降低肿瘤微环境中效应t细胞的浸润水平和功能活性，直接抑制机体的抗肿瘤免疫能力，从而导致机体无法有效地对肿瘤细胞进行免疫清除。因此，s100a5在膀胱癌中具有多重致癌效应，综合导致膀胱癌的发生、进展、以及对免疫治疗耐药，最终导致癌症患者死亡。然而，其它s100家族分子在膀胱癌中并未观察到上述现象，并不具备成为治疗靶点的潜力。综上，s100a5是一个极具治疗潜能的新型多功能治疗靶点。

3、然而，当前尚无任何针对s100a5的小分子药物可供临床使用。同时，常规的小分子抑制剂缺乏有效的肿瘤靶向性，常导致严重的治疗相关副作用。为此，申请人拟设计一个具有肿瘤靶向特异性递送能力的载体，将sis100a5与该载体链接，构建一个具有肿瘤靶向特异性的多重抗肿瘤功能的药物。该纳米药物能够特异性阻断s100a5的小干扰rna，能够有效阻断膀胱癌中的s100a5的功能，抑制肿瘤的恶性生物学行为，同时通过增加效应免疫细胞浸润水平和功能活性，显著改善抗肿瘤免疫能力，增加肿瘤对于免疫治疗的敏感性，最终有效地综合抑制肿瘤的进展，改善肿瘤患者的预后。本发明将sis100a5负载到介孔聚多巴胺的内孔道里，提高了sis100a5的稳定性使其不会降解失活并充分发挥其靶向s100a5的作用，可以大幅度地提高抗肿瘤效果，降低其毒副作用；同时，ha可将纳米载体靶向肿瘤部位，肿瘤环境呈弱酸性，zif-8在酸性条件裂解，释放包裹在mpda中的sis100a5和fe3+，达到肿瘤治疗的目的。

4、为了实现上述目的，本发明提供了一种载sis100a5的纳米颗粒，包括载fe3+介孔聚多巴胺纳米颗粒、sis100a5和zif-8，所述sis100a5负载在所述载fe3+介孔聚多巴胺纳米颗粒的孔道内，zif-8包裹所述载fe3+介孔聚多巴胺纳米颗粒的表面形成核壳结构，所述sis100a5的rna序列如seq id no.1和seq id no.2所述所述。

5、上述的载sis100a5的纳米颗粒，进一步的，还包括具有靶向作用的材料，所述具有靶向作用的材料通过静电作用吸附在所述核壳结构的表面。

6、上述的载sis100a5的纳米颗粒，进一步的，所述具有靶向作用的材料为透明质酸、叶酸、生物素或多肽。

7、基于一个总的技术构思，本发明还提供了一种所述的载sis100a5的纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：

8、s1、通过模板法合成载fe3+介孔聚多巴胺纳米颗粒；

9、s2、将sis100a5负载在所述载fe3+介孔聚多巴胺纳米颗粒的孔道里得到fe3+-sis100a5-mpda；

10、s3、用zif-8包裹所述fe3+-sis100a5-mpda，得到fe3+-sis100a5-mpda-zif-8；

11、s4、将靶向作用的材料包载到所述fe3+-sis100a5-mpda-zif-8的外表面，得到载sis100a5的纳米颗粒。

12、上述的制备方法，进一步的，所述s1具体包括以下步骤：

13、s1-1、将多巴胺、六水合氯化铁溶解在水中，搅拌混匀得到混合溶液；

14、s1-2、将tris溶液加入所述混合溶液中搅拌混匀，离心洗涤，得到载fe3+介孔聚多巴胺纳米颗粒。进一步的，所述混合溶液中六水合氯化铁的浓度为0.001 mg/ml～100 mg/ml。再进一步的，所述六水合氯化铁浓度为0.01 mg/ml～50 mg/ml。

15、上述的制备方法，进一步的，所述s2具体包括以下步骤：将sis100a5溶液与载fe3+介孔聚多巴胺纳米颗粒的分散液混合，室温搅拌过夜，离心洗涤，得到fe3+-sis100a5-mpda。进一步的，所述sis100a5的浓度为1µm～100 µm。再进一步的，所述sis100a5的浓度为10 µm～30 µm。

16、上述的制备方法，进一步的，所述s3具体包括以下步骤：

17、s3-1、将六水合硝酸锌与fe3+-sis100a5-mpda的分散液混合，搅拌混匀得到混合分散液；

18、s3-2、将2-甲基咪唑溶液加入所述混合分散液中，搅拌、离心洗涤，得到fe3+-sis100a5-mpda-zif-8。进一步的，所述2-甲基咪唑和六水合硝酸锌质量比为1～50。再进一步的，所述2-甲基咪唑、六水合硝酸锌质量比为5～20。

19、上述的制备方法，进一步的，所述s4具体包括以下步骤：将透明质酸溶液与fe3+-sis100a5-mpda-zif-8的分散液混合，搅拌， 离心洗涤，得到载sis100a5的纳米颗粒。进一步的，所述透明质酸浓度为1mg/ml～50 mg/ml。再进一步的，所述透明质酸浓度为10～20mg/ml。

20、基于一个总的技术构思，本发明还提供了一种所述的载sis100a5的纳米颗粒在制备抗肿瘤药物中的应用。进一步的，所述抗肿瘤药物为抗膀胱癌的药物。再进一步的，所述药物还包括药学上可接受的载体。

21、与现有技术相比，本发明的优点在于：

22、（1）本发明提供了一种的载sis100a5的纳米颗粒，粒径分布均匀，分散性好，生物相容性好。

23、（2）本发明提供了一种的载sis100a5的纳米颗粒，可使得原本不具备肿瘤微环境特异性的sis100a5在借助载体之后，特异性地靶向分布到肿瘤微环境，从而提高其利用度，降低其对其他正常组织的毒副作用。通过抑制s100a5的表达，激活抗肿瘤免疫能力，抑制肿瘤的发展；聚多巴胺用于在近红外辐射下提高局部温度，同时不断还原 fe3+产生亚铁离子（fe2+），亚铁离子进一步催化过氧化氢，通过 fenton 反应生成具有细胞毒性的羟基自由基；因此，该载体可以大幅度提高抗肿瘤效果，提高肿瘤患者的生存率。

24、（3）本发明提供了一种的载sis100a5的纳米颗粒的制备方法，操作简单，成本低，可以应用于催化、分离与生物医药领域，特别是应用于药物与基因的装载及药物控制释放领域。