本發(fā)明屬于腫瘤聯(lián)合免疫治療，具體涉及一種雙層水凝膠支架及其制備方法和用途。

背景技術(shù)：

1、腫瘤免疫治療，也被稱為癌癥免疫療法，是一種利用人體自身免疫系統(tǒng)來對(duì)抗癌癥的創(chuàng)新治療方法。與傳統(tǒng)的治療方法，如手術(shù)、化療和放療方法不同，腫瘤免疫治療并不直接攻擊癌細(xì)胞，而是通過激活或增強(qiáng)免疫系統(tǒng)來識(shí)別和消滅癌細(xì)胞。腫瘤免疫治療具有針對(duì)性強(qiáng)、持久性強(qiáng)以及有效性高的優(yōu)勢(shì)，然而由于腫瘤發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，且具有多步驟發(fā)展等特點(diǎn)，針對(duì)腫瘤的免疫反應(yīng)主要由多個(gè)腫瘤免疫循環(huán)構(gòu)成。因此，單一干預(yù)措施的癌癥免疫治療的效果通常不盡人意，急需開發(fā)聯(lián)合免疫治療的策略。

2、基因治療是通過將治療性外源性基因?qū)肴梭w靶細(xì)胞的方式，糾正基因缺陷或異常引發(fā)的疾病，從而達(dá)到治療疾病目的的新一代精準(zhǔn)療法。非病毒載體改善了藥物的滲透性、滯留性和藥代動(dòng)力學(xué)特征，為提高免疫治療效率和成為領(lǐng)先的抗癌候選藥物提供了廣闊的前景。

3、過繼性細(xì)胞療法(act)是一種通過從患者體內(nèi)收集免疫活性細(xì)胞，在體外進(jìn)行擴(kuò)增、基因工程改造和功能鑒定，再回輸患者體內(nèi)以發(fā)揮抗腫瘤效應(yīng)的免疫治療方法。act能夠調(diào)節(jié)并增加腫瘤患者的免疫功能，有效克服腫瘤免疫逃逸機(jī)制。然而，act對(duì)免疫抑制腫瘤微環(huán)境的屏障很敏感以及腫瘤浸潤(rùn)性差阻礙了它在實(shí)體瘤治療中的應(yīng)用。

4、然而，基因治療和act在腫瘤治療中各有優(yōu)劣，卻也在工作機(jī)制具有一定的互補(bǔ)性。對(duì)于基因治療而言，非病毒遞送系統(tǒng)可以忽略腫瘤微環(huán)境的屏障作用，通過靶向直接作用于腫瘤細(xì)胞。另一方面，細(xì)胞治療擅長(zhǎng)于對(duì)抗原的識(shí)別和加工，起到長(zhǎng)時(shí)間免疫浸潤(rùn)的效果。因此，有望將這兩種技術(shù)結(jié)合起來，相互配合，產(chǎn)生多重協(xié)同的免疫治療效果。然而，目前還未見有將腫瘤基因治療和細(xì)胞治療共同結(jié)合的先例。一般來說，基因治療的藥物通過局部注射或靜脈輸注發(fā)揮作用。細(xì)胞治療產(chǎn)品一般通過靜脈回輸。這類注射液形式的藥物遞送方式具有作用迅速、起效快的優(yōu)勢(shì)。但是在實(shí)體腫瘤治療方面存在藥物泄露，持續(xù)性差的問題。造成依從性差，血藥濃度不穩(wěn)定，急性的細(xì)胞因子風(fēng)暴等風(fēng)險(xiǎn)。并且，簡(jiǎn)單的注射給藥不利于兩者作用機(jī)制的相互配合。為此，開發(fā)能夠?qū)烧哂行ЫY(jié)合的緩釋遞送載體有望解決上述問題。

5、水凝膠是通過一個(gè)或多個(gè)單體發(fā)生簡(jiǎn)單反應(yīng)形成含有大量水的具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的高分子體系。水凝膠的物理性質(zhì)十分利于藥物遞送，主要用于小分子化藥、蛋白類藥物、放射性治療藥物、和細(xì)胞治療藥物的遞送研究中，能夠?qū)崿F(xiàn)包載藥物的持續(xù)釋放。通過合適的釋放機(jī)制，水凝膠能在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)維持局部的高藥物濃度，釋放機(jī)制可以基于擴(kuò)散、溶脹、化學(xué)或者其他環(huán)境刺激等。因此，有望采用水凝膠將基因治療和act進(jìn)行結(jié)合治療，然而，如何使用水凝膠將二者進(jìn)行結(jié)合，如何保證基因和細(xì)胞的生物活性，尤其是在保持納米載體的遞送能力和核酸的穩(wěn)定性的同時(shí)，還應(yīng)保持免疫細(xì)胞的活性和表型，仍是本領(lǐng)域亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題為：現(xiàn)有缺乏將基因治療與細(xì)胞治療相結(jié)合作用的合適載體，無法同時(shí)遞送基因治療藥物與細(xì)胞治療藥物的問題。

2、本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案為：提供了一種雙層水凝膠支架dls，外層為甲基丙烯酰化明膠gelma，內(nèi)層為甲基丙烯酰化明膠pr。

3、其中，上述雙層水凝膠支架dls中，所述甲基丙烯酰化明膠gelma和甲基丙烯酰化明膠pr的濃度為5～10％。當(dāng)甲基丙烯酰化明膠的濃度在5～10％時(shí)，才能成膠負(fù)載藥物，由于外層需要較快降解，可選擇較低的交聯(lián)度和濃度，本申請(qǐng)經(jīng)過試驗(yàn)確認(rèn)外層的甲基丙烯酰化明膠gelma的水凝膠濃度為5％，交聯(lián)度為30％。內(nèi)層需要在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)儲(chǔ)藏細(xì)胞和容納內(nèi)外界免疫環(huán)境交換，所以選擇較高交聯(lián)度和濃度，內(nèi)層的甲基丙烯酰化明膠pr的水凝膠濃度為6％，交聯(lián)度為60％。

4、上述甲基丙烯酰化明膠在使用時(shí)，由于內(nèi)層需要制備稀疏多孔的水凝膠，因此需要在35℃條件下恒溫?cái)噭?dòng)30min，外層gelma直接使用即可。

5、其中，上述雙層水凝膠支架dls中，所述支架為球形，直徑為3～10mm。

6、進(jìn)一步的，所述支架內(nèi)層直徑為2～7mm，外層厚度為1～5mm。

7、本發(fā)明還提供了一種上述雙層水凝膠支架dls的制備方法，包括以下步驟：

8、a、將內(nèi)層多孔pr水凝膠滴入礦物油中，通過405nm波長(zhǎng)藍(lán)光照射固化，形成支架內(nèi)層ils；

9、b、再加入普通gelma水凝膠將ils包覆，通過405nm波長(zhǎng)藍(lán)光照射進(jìn)行第二次固化，形成支架外層ols，洗滌后得到雙層水凝膠支架dls。

10、其中，上述雙層水凝膠支架dls的制備方法中，所述的pr水凝膠與gelma水凝膠的體積比為1～10:5～20。

11、其中，上述雙層水凝膠支架dls的制備方法中，所述藍(lán)光照射時(shí)間為30～60秒。

12、本發(fā)明還提供了一種上述雙層水凝膠支架dls的用途，用于負(fù)載治療腫瘤的藥物。

13、其中，上述用途中，所述藥物包括基因藥物、免疫細(xì)胞、小分子藥物、干細(xì)胞、單克隆抗體、細(xì)胞因子、腫瘤疫苗、多肽類藥物或放射性治療藥物中的至少一種。

14、進(jìn)一步的，上述用途中，所述基因藥物負(fù)載于雙層水凝膠支架dls的外層，所述免疫細(xì)胞負(fù)載于雙層水凝膠支架dls的內(nèi)層。

15、本發(fā)明的有益效果為：

16、本發(fā)明首次制備得到一種雙層水凝膠支架dls，外層為甲基丙烯酰化明膠gelma，內(nèi)層為甲基丙烯酰化明膠pr，通過合理的設(shè)置內(nèi)外層水凝膠的濃度和比例，可以制備得到不同大小的雙層水凝膠，雙層水凝膠中可負(fù)載不同的藥物，進(jìn)而達(dá)到不同藥物在不同時(shí)間進(jìn)行釋放的效果。本發(fā)明的雙層水凝膠支架dls可用于同時(shí)負(fù)載基因藥物和免疫細(xì)胞，能夠保證納米載體的遞送能力和核酸的穩(wěn)定性，還能夠保持免疫細(xì)胞的活性和表型，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)基因藥物和免疫細(xì)胞同時(shí)對(duì)實(shí)體腫瘤進(jìn)行治療，可以更高效便捷的殺滅腫瘤細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)腫瘤的精準(zhǔn)治療。

技術(shù)特征：

1.一種雙層水凝膠支架dls，其特征在于：外層為甲基丙烯酰化明膠gelma，內(nèi)層為甲基丙烯酰化明膠pr。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層水凝膠支架dls，其特征在于：所述甲基丙烯酰化明膠gelma和甲基丙烯酰化明膠pr的濃度為5～10％；優(yōu)選的，所述的甲基丙烯酰化明膠gelma的水凝膠濃度為5％，交聯(lián)度為30％；所述的甲基丙烯酰化明膠pr的水凝膠濃度為6％，交聯(lián)度為60％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層水凝膠支架dls，其特征在于：所述支架為球形，直徑為2～10mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層水凝膠支架dls，其特征在于：所述支架內(nèi)層直徑為2～7mm，外層厚度為1～5mm。

5.權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)所述的雙層水凝膠支架dls的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙層水凝膠支架dls的制備方法，其特征在于：所述的pr水凝膠與gelma水凝膠的體積比為1～10:5～20。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙層水凝膠支架dls的制備方法，其特征在于：所述藍(lán)光照射時(shí)間為30～60秒。

8.權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)所述的雙層水凝膠支架dls的用途，其特征在于：用于負(fù)載治療腫瘤的藥物。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的雙層水凝膠支架dls的用途，其特征在于：所述藥物包括基因藥物、免疫細(xì)胞、小分子藥物、干細(xì)胞、單克隆抗體、細(xì)胞因子、腫瘤疫苗、多肽類藥物或放射性治療藥物中的至少一種。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的雙層水凝膠支架dls的用途，其特征在于：所述基因藥物負(fù)載于雙層水凝膠支架dls的外層，所述免疫細(xì)胞負(fù)載于雙層水凝膠支架dls的內(nèi)層。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于腫瘤聯(lián)合免疫治療技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙層水凝膠支架及其制備方法和用途。針對(duì)現(xiàn)有未將有免疫治療和細(xì)胞治療結(jié)合的藥物的問題，本發(fā)明提供了一種雙層水凝膠支架DLS，外層為甲基丙烯酰化明膠GelMA，內(nèi)層為甲基丙烯酰化明膠PR。本發(fā)明的雙層水凝膠支架可同時(shí)負(fù)載基因藥物和免疫細(xì)胞，既保證了納米載體的遞送能力和核酸的穩(wěn)定性，又保持了免疫細(xì)胞的活性和表型，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)基因藥物和免疫細(xì)胞同時(shí)對(duì)實(shí)體腫瘤進(jìn)行治療，可以更高效便捷的殺滅腫瘤細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)腫瘤的精準(zhǔn)治療。

技術(shù)研發(fā)人員：門可,段醒妹,魏于全
受保護(hù)的技術(shù)使用者：四川大學(xué)華西醫(yī)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/24