一種表面介導(dǎo)基因治療型人工晶狀體及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)用植入材料及器械表面修飾領(lǐng)域，具體涉及一種表面介導(dǎo)基因治療型人工晶狀體及其制備方法。本發(fā)明的人工晶狀體的表面上固定有能功能基因，能表達(dá)細(xì)胞凋亡蛋白和/或干擾細(xì)胞增殖的MicroRNA，能抑制晶狀體上皮細(xì)胞增殖或誘導(dǎo)晶狀體上皮細(xì)胞凋亡，防止后發(fā)性白內(nèi)障發(fā)生。
【背景技術(shù)】
[0002]白內(nèi)障是我國(guó)首位致盲眼病。目前臨床治療主要采用超聲乳化晶狀體囊外摘除聯(lián)合人工晶狀體植入術(shù)。然而目前廣泛使用的各類(lèi)人工晶狀體在植入后人眼后常面臨后發(fā)性白內(nèi)障高發(fā)生的問(wèn)題。后發(fā)性白內(nèi)障，即，人工晶狀體植入后晶狀體囊膜再次混濁，是人工晶狀體植入術(shù)后嚴(yán)重影響患者視力恢復(fù)的主要并發(fā)癥。后發(fā)性白內(nèi)障不僅嚴(yán)重影響術(shù)后的視力恢復(fù)，而且需要二次手術(shù)，增加病人的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。因此，能有效防治后發(fā)性白內(nèi)障的人工晶狀體具有重要的臨床應(yīng)用前景。
[0003]現(xiàn)有研宄認(rèn)為:超聲乳化手術(shù)過(guò)程中對(duì)晶狀體表層晶狀體上皮細(xì)胞的破壞刺激及不完全去除，使其在術(shù)后人工晶狀體材料表面粘附、增殖和轉(zhuǎn)分化是導(dǎo)致晶狀體囊膜再次發(fā)生渾濁的主要原因。為降低人工晶狀體植入后后發(fā)性白內(nèi)障的發(fā)生，通常通過(guò)人工晶狀體材料表面改性降低晶狀體上皮細(xì)胞粘附，或通過(guò)藥物方法阻斷晶狀體上皮細(xì)胞增殖或轉(zhuǎn)分化，并已有相關(guān)專(zhuān)利。如中國(guó)專(zhuān)利CN103405807 A“一種表面梳狀聚合物親水改性的人工晶狀體及其制備方法”，通過(guò)人工晶狀體材料表面的修飾，獲得親水性表面，抑制晶狀體上皮細(xì)胞粘附，從而降低后發(fā)性白內(nèi)障的發(fā)生；中國(guó)專(zhuān)利CN101036804A “納米氟尿嘧啶涂層人工晶體及其制備方法”，中國(guó)專(zhuān)利CNlO 1053680A“防止后發(fā)障形成的具抗增殖藥涂層的人工晶體”，中國(guó)專(zhuān)利CN2531755Y “緩釋劑攜帶型人工晶體”，中國(guó)專(zhuān)利CN200973766Y “防止后發(fā)性白內(nèi)障的人工晶狀體”及中國(guó)專(zhuān)利CN200810061511 “表面抗轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β 2抗體膜的人工晶狀體”等，均是在人工晶狀體表面或赤道部外側(cè)或袢等部位負(fù)載抗增殖類(lèi)化學(xué)藥物或抗體藥物來(lái)達(dá)到抑制晶狀體上皮細(xì)胞增殖的目的。
[0004]通過(guò)這些抗增殖藥物注射或藥物涂層方法，能較好的抑制晶狀體上皮細(xì)胞增殖或轉(zhuǎn)分化，但是難以避免抗增類(lèi)藥物滲透至房水或眼部其他組織，從而造成眼部其他組織的損傷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是通過(guò)人工晶狀體材料表面修飾功能基因或基因載體，在人工晶狀體表面原位負(fù)載非病毒型基因載體，通過(guò)基因轉(zhuǎn)染的方法，人工晶狀體植入后原位誘導(dǎo)晶狀體上皮細(xì)胞凋亡，從而降低后發(fā)性白內(nèi)障的發(fā)生率。
[0006]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種表面介導(dǎo)基因治療型人工晶狀體，所述的人工晶狀體的表面修飾有含功能基因的質(zhì)粒DNA或負(fù)載含功能基因質(zhì)粒DNA的非病毒基因載體。
[0007]所述的一種表面介導(dǎo)基因治療型人工晶狀體，所述的含功能基因的質(zhì)粒DNA為表達(dá)綠熒光蛋白GFP的模型質(zhì)粒DNA、表達(dá)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的p53蛋白的質(zhì)粒DNA或表達(dá)MicroRNA前體的質(zhì)粒DNA中的一種。
[0008]所述的一種表面介導(dǎo)基因治療型人工晶狀體，所述的負(fù)載含功能基因的質(zhì)粒DNA的非病毒基因載體為脂質(zhì)體、殼聚糖、聚賴氨酸、聚精氨酸、聚乙烯亞胺或聚酰胺類(lèi)樹(shù)狀聚合物中的一種。
[0009]一種所述的表面介導(dǎo)基因治療型人工晶狀體的制備方法，包括以下工藝步驟:
(O取干凈的人工晶狀體，并通過(guò)表面預(yù)處理獲得化學(xué)活性表面；
(2)將步驟(I)處理后的人工晶狀體采用物理靜電吸附或化學(xué)接枝含功能基因的質(zhì)粒DNA或負(fù)載含功能基因質(zhì)粒DNA的基因載體，獲得表面基因或非病毒基因載體修飾的人工晶狀體。
[0010]所述的一種表面介導(dǎo)基因治療型人工晶狀體的制備方法，所述的人工晶狀體為硬性人工晶狀體或軟性可折疊人工晶狀體。
[0011]所述的一種表面介導(dǎo)基因治療型人工晶狀體的制備方法，所述的硬性人工晶狀體的制備材料為聚甲基丙烯酸甲酯，所述的軟性可折疊人工晶狀體的制備材料為硅橡膠或聚甲基丙烯酸羥乙酯水凝膠。
[0012]所述的一種表面介導(dǎo)基因治療型人工晶狀體的制備方法，所述的化學(xué)活性表面為:硅烷偶聯(lián)劑或聚乙烯亞胺吸附處理獲得的胺基化表面，NaOH或KOH堿溶液浸泡處理的羧基化表面。
[0013]所述的一種表面介導(dǎo)基因治療型人工晶狀體的制備方法，所述的化學(xué)接枝方法為羧基與胺基或胺基與胺基的偶聯(lián)反應(yīng)。
[0014]所述的一種表面介導(dǎo)基因治療型人工晶狀體的制備方法，所述含功能基因的質(zhì)粒DNA為表達(dá)綠熒光蛋白GFP的模型質(zhì)粒DNA、表達(dá)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的p53蛋白的質(zhì)粒DNA或表達(dá)MicroRNA前體的質(zhì)粒DNA中的一種。
[0015]所述的一種表面介導(dǎo)基因治療型人工晶狀體的制備方法，所述負(fù)載含功能基因的質(zhì)粒DNA的非病毒基因載體為脂質(zhì)體、殼聚糖、聚賴氨酸、聚精氨酸、聚乙烯亞胺或聚酰胺類(lèi)樹(shù)狀聚合物中的一種。
[0016]本發(fā)明的原理是:人工晶狀體植入后面臨的后發(fā)性白內(nèi)障高發(fā)生的臨床問(wèn)題，其主要的原因是手術(shù)過(guò)程中在晶狀體囊袋內(nèi)殘留的晶狀體上皮細(xì)胞在人工晶狀體材料表面及囊膜上的粘附、增殖和轉(zhuǎn)分化。因此，目前常用的減少后發(fā)性白內(nèi)障的發(fā)生方法是通過(guò)人工晶狀體材料表面改性降低晶狀體上皮細(xì)胞粘附，或通過(guò)抗增殖藥物或生長(zhǎng)因子受體抑制劑等的應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)抑制晶狀體上皮細(xì)胞增殖或轉(zhuǎn)分化的目的。然而抗增殖藥物的應(yīng)用不可避免造成眼部其他組織的損傷。表面介導(dǎo)的基因治療提供了一種更為便捷的抑制后發(fā)性白內(nèi)障的手段?；蛑委煹膹V義概念是把某些遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移到患者體內(nèi)，使其在體內(nèi)表達(dá)，最終達(dá)到治療某種疾病的方法。其要目的是將基因材料成功地傳遞到靶組織，并通過(guò)基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯，表達(dá)功能性蛋白質(zhì)，最終達(dá)到治療疾病的目的。通過(guò)在材料表面負(fù)載凋亡基因或細(xì)胞增殖抑制基因等功能基因，可以達(dá)到誘導(dǎo)晶狀體上皮細(xì)胞凋亡、抑制晶狀體上皮細(xì)胞增殖或轉(zhuǎn)分化的目的。本發(fā)明通過(guò)表面修飾方法將功能基因或含有功能基因的非病毒載體修飾于人工晶狀體材料表面，利用表面介導(dǎo)的基因治療方法。通過(guò)表面功能基因?qū)铙w上皮細(xì)胞的轉(zhuǎn)染，而非注射抗增殖藥物，獲得對(duì)晶狀體上皮細(xì)胞的增殖抑制或誘導(dǎo)凋亡，實(shí)現(xiàn)對(duì)后發(fā)性白內(nèi)障進(jìn)行原位治療。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供了一種表面介導(dǎo)基因治療型人工晶狀體及其制備方法，通過(guò)在人工晶狀體表面通過(guò)表面修飾方法構(gòu)建了一層功能基因或含功能基因的非病毒載體修飾層，達(dá)到抑制晶狀體上皮細(xì)胞增殖或誘導(dǎo)晶狀體上皮細(xì)胞凋亡的效果，從而可降低后發(fā)性白內(nèi)障的發(fā)生率，避免了藥物注射或藥物涂層人工晶狀體應(yīng)用中存在的對(duì)非靶向細(xì)胞的毒副作用，采用表面修飾方法構(gòu)建可抑制后發(fā)性白內(nèi)障的修飾層，制造工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，可使用于各種復(fù)雜體型結(jié)構(gòu)的三維植入器械表面。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為人工晶狀體材料表面構(gòu)建功能基因涂層或含功能基因的非病毒載體涂層的過(guò)程示意圖。
[0019]圖2為陽(yáng)離子性聚電解質(zhì)與功能基因DNA分子間靜電締合制備納米微球型非病毒基因載體的原理圖。
[0020]圖3為陽(yáng)離子性聚電解質(zhì)與功能基因DNA分子間靜電締合制備納米微球型非病毒基因載體的過(guò)程示意圖。
[0021]圖4為人工晶狀體材料表面晶狀體上皮細(xì)胞培養(yǎng)3天后的明場(chǎng)照片。
[0022]圖5為人工晶狀體材料表面晶狀體上皮細(xì)胞培養(yǎng)3天后的熒光照片。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0024]實(shí)施例1