基于聚甲基丙烯酸-N，N-二甲氨基乙酯的新型高分子基因載體.pdf

1、基因療法可用于治療多種人類疾病如遺傳性疾病、腫瘤、心血管疾病等。然而，由于缺乏高效無毒基因運(yùn)送系統(tǒng)，基因療法還沒有在臨床上得到廣泛應(yīng)用。近幾年來，高分子非病毒基因載體因其眾多的優(yōu)點(diǎn)如低免疫反應(yīng)、可運(yùn)載任何尺寸的基因、外源基因整合幾率低、制備簡單方便等受到青睞。其中，聚甲基丙烯酸-N，N-二甲氨基乙酯(PDMAEMA)是一種常用的聚合物基因載體，高分子量的PDMAEMA(Mw>300kDa)可有效與DNA復(fù)合，在內(nèi)涵體pH條件下具有強(qiáng)的緩

2、沖能力，對多種細(xì)胞表現(xiàn)出較好的轉(zhuǎn)染效率。但是，PDMAEMA不易降解，高分子量的PDMAEMA作為基因載體可能導(dǎo)致短期或長期的細(xì)胞毒性。此外，與其他陽離子聚合物相似，PDMAEMA/DNA復(fù)合物在血清條件下穩(wěn)定性差，體內(nèi)轉(zhuǎn)染效率低。近年研究表明生物可降解PDMAEMA聚合物可望降低細(xì)胞毒性和/或提高轉(zhuǎn)染效率。PDMAEMA與其他高分子基因載體如PEI和PAMAM相比，具有易于合成，結(jié)構(gòu)和分子量可方便得到控制的優(yōu)點(diǎn)。本論文采用可逆加成-斷

3、裂鏈轉(zhuǎn)移(RAFT)活性自由基聚合的方法合成了一系列結(jié)構(gòu)組成明確、分子量可控的新型PDMAEMA共聚物基因載體。主要包含以下四部分的工作：
　　 1．合成了可以同時(shí)運(yùn)輸siRNA和疏水性抗癌藥物紫杉醇進(jìn)入癌細(xì)胞的生物可降解陽離子聚合物PDMAEMA-PCL-PDMAEMA膠束。該陽離子膠束的細(xì)胞毒性比25kDaPEI低，能運(yùn)載GFPsiRNA進(jìn)入MDA-MB-435-GFP細(xì)胞，基因沉默效率最高達(dá)70％以上；而25kDabPEI

4、在最佳N/P比條件下基因沉默效率約為40％，20kDaPDMAEMA均聚物在最高N/P比為36/1時(shí)，仍不能抑制細(xì)胞GFP的表達(dá)。另外，對人前列腺癌細(xì)胞PC-3的體外轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)和共聚焦顯微觀察都表明該陽離子聚合物膠束可以同時(shí)運(yùn)輸紫杉醇和VEGFsiRNA進(jìn)入癌細(xì)胞，能更加有效地抑制細(xì)胞的VEGF表達(dá)（基因沉默效率85％），有效結(jié)合了藥物治療和基因治療，是一種具有應(yīng)用前景的載體。
　　 2．合成了新型還原敏感的三嵌段共聚物PDMAE

5、MA-SS-PEG-SS-PDMAEMA作為基因載體。該三嵌段共聚物可以有效地壓縮DNA，復(fù)合物粒徑小于120nm；復(fù)合物的表面電位接近于中性，在0～+6mV之間，遠(yuǎn)小于PDMAEMA均聚物與DNA形成的復(fù)合物的表面電荷ca.+15mV；復(fù)合物在生理鹽環(huán)境下穩(wěn)定性好。動(dòng)態(tài)激光光散射和凝膠電泳阻滯實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在模擬細(xì)胞內(nèi)的還原環(huán)境下，可以去PEG屏蔽，導(dǎo)致DNA解離?？蛇€原降解PDMAEMA-SS-PEG-SS-PDMAEMA在血清存在

6、下的轉(zhuǎn)染效率最高時(shí)比不可還原降解PDMAEMA-PEG-PDMAEMA的轉(zhuǎn)染效率高28倍，是有一種具有應(yīng)用前景的基因載體。
　　 3．合成了分子量和結(jié)構(gòu)組成可控的側(cè)鏈含伯胺基團(tuán)的PDMAEMA共聚物作為基因載體。共聚物在N/P比為3/1時(shí)能有效壓縮DNA，復(fù)合物粒徑小于PDMAEMA均聚物與DNA的復(fù)合物粒徑。共聚物保持了PDMAEMA均聚物的低細(xì)胞毒性。在無血清條件下的轉(zhuǎn)染效率順序?yàn)镻(DMAEMA/AHMA)＞P(DMAEM

7、A/AEMA)>PDMAEMA，共聚物P(DMAEMA/AHMA)的轉(zhuǎn)染效率最高時(shí)是PDMAEMA均聚物在同等條件下的24倍；共聚物在有血清存在下的轉(zhuǎn)染效率與25kDaPEI相當(dāng)或者更高。
　　 4．合成了可還原降解的PDMAEMA-SS-PCL-SS-PDMAEMA陽離子聚合物膠束作為基因載體。嵌段共聚物是以含硫硫鍵的聚己內(nèi)酯大分子RAFT試劑CPADN-SS-PCL-SS-CPADN為鏈轉(zhuǎn)移劑，通過RAF1聚合制備得到。陽離