一种MCT4抑制剂与TLR7/8激动剂共载主动靶向纳米粒及其制备方法及应用

本发明属于生物医药和分子生物学，具体涉及一种mct4抑制剂与tlr7/8激动剂共载主动靶向纳米粒及其制备方法及应用。

背景技术：

1、本发明背景技术中公开的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

2、肿瘤发生和发展需要肿瘤细胞的代谢重编程。自otto warburg首次观察到肿瘤细胞在氧气充足情况下，依然摄取大量葡萄糖经糖酵解代谢生成乳酸，即warburg效应以来，该效应至今仍是癌症的标志之一。乳酸作为肿瘤微环境(tumor micro-environment,tme)中的糖酵解代谢产物，在促进免疫逃逸方面发挥了重要的作用。研究指出，乳酸作为一种免疫抑制性的代谢产物，可抑制攻击肿瘤细胞的t细胞，同时通过乳酸“喂养”tregs，逃避免疫系统追杀。此外有研究表明，肿瘤细胞和t细胞在tme中进行着一场激烈的葡萄糖争夺战，这种代谢竞争会影响t的杀伤力，推动肿瘤进一步发展。因此，tme中的高乳酸水平，在肿瘤抵抗免疫治疗的过程中，具有重要的作用。

3、在乳酸调节过程中，单羧酸转运蛋白4(monocarboxylate transporters 4,mct4)是维持肿瘤细胞乳酸稳态的主要转运受体之一。mct4在乳腺癌等多种恶性肿瘤中高表达，其介导的糖酵解产物乳酸外排是导致tme中乳酸高度积累的关键因素。有研究发现，抑制mct4可以减少肿瘤细胞乳酸外排，诱导肿瘤细胞内酸中毒，杀死肿瘤细胞。此外，通过抑制mct4，调控肿瘤代谢“命门”—乳酸，降低肿瘤细胞中乳酸外排能力，还可以起到以下作用。1)降低乳酸在tme的累积，减少对t细胞的抑制以及对treg的喂养，2)肿瘤细胞对葡萄糖吸收和摄取的抑制，恢复tme中的葡萄糖浓度，增加对t细胞的营养供给，是极具潜力的肿瘤治疗策略。然而，由于肿瘤细胞狡猾的自我保护手段，单一的代谢治疗并不能达到预期的效果。

4、dc作为先天性免疫和适应性免疫的桥梁，在肿瘤免疫治疗中具有重要作用。dc可通过识别和浸润肿瘤，呈递肿瘤相关抗原，促发t细胞反应，从而促进抗肿瘤免疫功能。toll样受体(toll-like receptors,tlr)作为一类重要的模式识别受体(pattern recognitionreceptors,prrs)，可以通过上调dc表面的主要组织相容性复合体ⅱ(majorhistocompatibility complexⅱ，mhcⅱ)类分子和共刺激分子cd80/86的表达，指导抗原特异性免疫应答。小分子tlr7/8激动剂是天然免疫系统的强效刺激剂，可以诱导dc活化，通过吞噬和增强ctl的浸润直接杀伤肿瘤细胞。因此，将代谢调节剂mct4抑制剂与免疫激活剂tlr7/8激动剂联合应用，是一种有前景的肿瘤治疗策略。

技术实现思路

1、针对现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种mct4抑制剂与tlr7/8激动剂共载主动靶向纳米粒的制备方法及应用。具体的，本发明成功制备得到一种mct4抑制剂与tlr7/8激动剂共载主动靶向纳米粒pimdq/syro-rnp。对于该两药共递送纳米粒pimdq/syro-rnp，首先，可实现肿瘤部位的蓄积。此外，一方面，mct4抑制剂乙酯利血平(syro)可通过抑制mct4，抑制肿瘤细胞乳酸外排，从而减少肿瘤细胞对免疫抑制性代谢产物乳酸的外排以及对营养物质葡萄糖的掠夺，促进t细胞的增殖与分化；另一方面，tlr7/8激动剂imdq可诱导dc活化，通过吞噬和增强t的浸润直接杀伤肿瘤细胞。因此，代谢调节剂mct4抑制剂与免疫激活剂tlr7/8激动剂的联合是一种有前景的治疗策略。基于上述研究成果，从而完成本发明。

2、为了实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

3、本发明的第一个方面，提供一种纳米粒，所述纳米粒具体为mct4抑制剂与tlr7/8激动剂共载主动靶向纳米粒pimdq/syro-rnp，其是通过嵌段共聚物pdma-pfpma-imdq的自组装以及对mct4抑制剂的物理包封获得两药共载纳米粒pimdq/syro-np，随后通过酰胺反应将c-rgd修饰于pimdq/syro-np的表面即得；

4、其中，所述嵌段共聚物pdma-pfpma-imdq的结构式如下所示：

5、

6、具体的，所述纳米粒外壳为pdma端，从而为纳米粒提供亲水性部分，确保了纳米粒整体的稳定性和亲水性；内核的药物tlr7/8激动剂imdq则通过化学作用连接在聚合物上，可实现肿瘤部位ph响应性释药，防止药物在体循环中的泄露，避免全身分布引发免疫风暴；内核的mct4抑制剂乙酯利血平通过与imdq之间的π-π堆积，可实现乙酯利血平的有效包载；此外，暴露于外侧的c-rgd可以促进纳米粒的肿瘤部位靶向及细胞摄取。

7、需要说明的是，本发明中，虽然以tlr7/8激动剂imdq和mct4抑制剂乙酯利血平为例，构建了mct4抑制剂与tlr7/8激动剂共载主动靶向纳米粒，但是基于本发明的发明构思，利用其他mct4抑制剂与tlr7/8激动剂构建相应纳米粒同样属于本发明的保护范围之内。

8、本发明的第二个方面，提供上述纳米粒的制备方法，所述制备方法至少包括：

9、s1、pdma-pfpma-imdq的合成；

10、s2、将所述pdma-pfpma-imdq和syro加入缓冲液中，通过自组装结合物理包封获得pimdq/syro-np；

11、s3、将所述pimdq/syro-np和c-rgd通过酰胺缩合，得到pimdq/syro-rnp。

12、本发明的第三个方面，提供上述纳米粒在制备抗肿瘤药物中的应用。

13、本发明的第四个方面，提供一种抗肿瘤药物，所述抗肿瘤药物其活性成分至少包含上述纳米粒。

14、本发明的第五个方面，提供一种肿瘤治疗的方法，所述方法包括向受试者施用治疗有效剂量上述纳米粒或抗肿瘤药物。

15、上述一个或多个技术方案的有益技术效果：

16、上述技术方案提供一种mct4抑制剂与tlr7/8激动剂共载主动靶向纳米粒，上述技术方案选用mct4抑制剂乙酯利血平和活性更强容易修饰的imdq进行联合。乙酯利血平通过抑制肿瘤细胞乳酸外排，减少肿瘤细胞对免疫抑制性代谢产物乳酸的外排以及对营养物质葡萄糖的掠夺，促进t细胞的增殖与分化的同时，imdq可有效激活dc细胞，促进t细胞的肿瘤浸润，两者联合充分的调动了免疫循环发挥抗肿瘤作用。然而，由于上述两种小分子药物的理化性质存在较大差异等，直接递送存在半衰期、体内药代动力学、体内分布等的差异性，此外还会导致药物全身分布，进而引发较大的毒副作用等。因此选择合适的药物共递送策略来改善联合用药时各方面的差异性等，是增强多种药物联合治疗效果的有效方式。纳米药物递送载体为上述问题的解决提供了方案。本发明利用raft聚合法合成了两亲性嵌段共聚物pdma-pfpma-imdq。pdma-pfpma-imdq在含有1％吐温的pbs体系中可以自发组装成稳定的纳米药物递送平台pimdq-np。乙酯利血平可以通过物理包封包载于上述纳米粒中，得到两药共递送平台pimdq/syro-np。通过酰胺反应将c-rgd修饰于pimdq/syro-np的表面得到具有主动靶向作用的两药共载纳米粒pimdq/syro-rnp。pdma端为pimdq/syro-rnp提供了亲水性部分，确保了纳米粒整体的稳定性和亲水性。内核的imdq通过化学作用连接在聚合物上防止了药物在体循环中的泄露，避免全身分布引发的毒性；内核的乙酯利血平通过与imdq之间的π-π堆积，可实现乙酯利血平的有效包载。此外，暴露于外侧的c-rgd可以促进纳米粒的肿瘤部位靶向及细胞摄取。pimdq/syro-rnp静脉注射后，依靠c-rgd介导的主动靶向作用聚集在肿瘤组织中，被肿瘤细胞吞噬后，纳米粒中物理包封的乙酯利血平先释放，抑制mct4，抑制乳酸外排，一方面，可减少肿瘤细胞对免疫抑制性代谢产物乳酸的外排以及对营养物质葡萄糖的掠夺，促进t细胞的增殖与分化；另一方面，增强乳酸在肿瘤细胞内的蓄积，导致胞内ph降低，引发imdq的酸响应性释放以及肿瘤细胞的酸中毒死亡。imdq释放后，激活dc细胞的成熟，并广泛调动t淋巴细胞的募集，为肿瘤的清除和攻击提供强大的武器，因此本发明具有良好的实际应用价值。