一种兼具类酶活性和免疫调节功能的免疫纳米酶的制备方法和应用

本发明涉及一种兼具类酶活性和免疫调节功能的免疫纳米酶制备方法和应用，属于纳米医学领域。

背景技术：

1、由于肿瘤细胞增殖快速，肿瘤微环境(tme)的营养和代谢产物丰富，形成了不同于其他组织的肿瘤微环境。例如酸性、高还原性、过氧化氢(h2o2)过表达等。这些特异性为纳米药物识别和区分正常组织与肿瘤提供了条件。纳米催化治疗是利用tme过表达的h2o2作为内源性刺激信号分子结合具有过氧化物酶活性的纳米酶，在肿瘤区域将h2o2原位转化为具有高细胞毒性的羟基自由基(·oh)，引发细胞凋亡，达到抑制肿瘤的目的。含有过渡金属的具有过氧化物酶活性的纳米酶因其优异的催化性能日益受到重视，例如铜、锌、钴和锰等。其高效催化作用通过过渡金属双价态之间的氧化还原而实现。因此，含过渡金属的纳米材料作为过氧化物纳米酶被广泛用于纳米催化治疗。

2、然而，tme的免疫抑制特性极大影响纳米催化治疗的疗效。肿瘤相关巨噬细胞(tams)是浸润在tme中数量最多的免疫细胞，对肿瘤进展、复发和转移等有重要影响，因此是肿瘤免疫治疗的关键因素，通过复极tams可改善tme的免疫抑制特性，有望增强纳米催化治疗疗效。基于此，本发明设计了免疫纳米酶，不仅可用于催化过氧化氢生成胞毒性羟基自由基直接杀伤肿瘤细胞，同时可诱导肿瘤细胞发生免疫原性死亡，并可调控巨噬细胞极化，促进树突状细胞熟化，从而改善免疫抑制tme达到协同增强纳米催化治疗疗效的目的。

3、目前尚无基于负载免疫调节剂的过渡金属掺杂的层状双氢氧化物纳米片作为免疫纳米酶通过纳米催化和免疫调控的协同效应增强抗肿瘤治疗疗效的研究及应用的文献报道。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种兼具类酶活性和免疫调节功能的免疫纳米酶制备方法和应用。本发明的另一目的在于将该免疫纳米酶用于免疫调控协同增强纳米治疗杀伤细胞能力。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明提供了一种免疫纳米酶，所述材料为一种负载免疫调节剂的过渡金属掺杂的层状双氢氧化物纳米片。

4、进一步的，所述免疫纳米酶的制备方法包括三个步骤，分别为制备层状双氢氧化合物纳米材料、制备过渡金属掺杂的层状双氢氧化合物纳米材料和制备负载免疫调节剂的过渡金属掺杂的层状双氢氧化物纳米片。

5、本发明所制备的免疫纳米酶的应用，其特征在于，可使肿瘤细胞存活率降低，并使肿瘤细胞发生免疫原性死亡。

6、本发明所制备的免疫纳米酶在免疫调控中的应用，其特征还在于，促进巨噬细胞向促炎型m1型巨噬细胞转化，抑制巨噬细胞向抗炎型m2型巨噬细胞转化；促进树突状细胞转化为具有抗原呈递能力的成熟型树突状细胞。

7、本发明具备的有益效果：

8、(1)本发明提供了一种兼具类酶活性和免疫调节功能的免疫纳米酶，该免疫纳米酶可通过过渡金属离子催化过氧化氢为胞毒性的·oh，达到杀伤肿瘤细胞的效果并进而引起肿瘤细胞发生免疫原性死亡。

9、(2)本发明提供的免疫纳米酶的免疫调控作用体现在调控巨噬细胞极化，促进树突状细胞熟化。

技术特征：

1.一种兼具类酶活性和免疫调节功能的免疫纳米酶制备方法及应用。

2.根据权利要求1所述的免疫纳米酶，其特征在于，所述免疫纳米酶是以过渡金属离子掺杂的层状双氢氧化物纳米片(ldhs)，并负载免疫调节剂。

3.根据权利要求1或2所述的免疫纳米酶，其特征在于，所述过渡金属离子包括但不限于铜、锌、钴或锰等中的一种或几种；所述免疫调节剂包括但不限于tlr3激动剂dsrna、tlr4激动剂mpl和gla脂质物、tlr7和8激动剂咪喹莫特和r848、tlr9激动剂cpg-odn中的一种或多种组合。

4.根据权利要求1或2所述的免疫纳米酶的制备方法，所述ldhs的制备方法为共沉淀法和水热法两步合成。其特征在于，所述共沉淀步骤中mgcl2×6h2o和alcl3×6h2o的摩尔比为3:1，所述反应时间为5min；所述水热法的温度为60～100℃，时间为5～8h。

5.根据权利要求1或2所述的免疫纳米酶的制备方法，其特征在于，免疫调节剂和过渡金属离子掺杂的ldhs的质量比为1:(100～130)。

6.根据权利要求1所述的免疫纳米酶，其特征在于，形态为六边形，粒径为80～100nm左右，厚度为8～15nm左右。

7.根据权利要求1所述免疫纳米酶的应用，所述免疫纳米酶的特征在于，其可作为过氧化物酶，催化过氧化氢生成具有细胞毒性的羟基自由基(·oh)。

8.根据权利要求1所述免疫纳米酶的应用，所述免疫纳米酶可使肿瘤细胞存活率降低，并使肿瘤细胞发生免疫原性死亡。

9.根据权利要求1所述的免疫纳米酶，其在免疫调控中的应用，其特征在于，促进巨噬细胞向促炎型m1型巨噬细胞转化，抑制巨噬细胞向抗炎型m2型巨噬细胞转化；熟化树突状细胞，促进树突状细胞转化为具有抗原呈递能力的成熟型树突状细胞。

技术总结
本发明公开了一种兼具类酶活性和免疫调节功能的免疫纳米酶制备方法和应用。所述免疫纳米酶为过渡金属掺杂的层状双氢氧化物纳米片(LDHs)并负载免疫调节剂。首先通过共沉淀法和水热法制得LDHs，进一步利用LDHs层板间金属离子可交换性能获得类酶活性过渡金属离子掺杂的LDHs并负载免疫调节剂，获得免疫纳米酶。本发明的免疫纳米酶不仅可用于催化过氧化氢生成胞毒性羟基自由基，同时可诱导肿瘤细胞发生免疫原性死亡，并可调控巨噬细胞极化，促进树突状细胞熟化，因此具有增强抗肿瘤治疗疗效的潜能。

技术研发人员：顾微,殷钰莹,王昊,薛经强,尹晨璐,邢亦心
受保护的技术使用者：首都医科大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14