(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210606005.3 (22)申请日 2022.05.31 (71)申请人 中国人民解 放军西部战区总医院 地址 610036 四川省成 都市金牛区蓉都大 道270号 (72)发明人 周代君　李智慧　曾晓玲　陈滔　 刘琦　 (74)专利代理 机构 济南誉丰专利代理事务所 (普通合伙企业) 37240 专利代理师 尚久恒 (51)Int.Cl. A61K 9/52(2006.01) A61K 41/00(2020.01) A61K 33/32(2006.01) A61K 47/69(2017.01)A61K 47/10(2006.01) A61P 1/00(2006.01) A61P 35/00(2006.01) A61K 31/7105(2006.01) (54)发明名称 一种miR181a-二氧化锰纳米复合材料及其 制备方法和应用 (57)摘要 本发明公开了一种miR181a ‑二氧化锰纳米 复合材料及其制备方法和应用。 所述 miR181a‑二 氧化锰纳米复合材料的制备包括以下步骤： (1) 将KMnO4溶液和聚烯丙基胺盐酸盐溶液混合反 应， 得到MnO2纳米粒子分散液； (2)向MnO2纳米粒 子分散液中加入miR181a溶液， 搅拌； 然后加入甲 基咪唑溶液， 搅拌， 再加入硝酸锌溶液， 反应20 ‑ 40min， 离心、 洗涤， 得到miR181a/MnO2@ZIF‑8分 散液； (3)将miR181a/MnO2@ZIF‑8分散液和C18 ‑ PMH‑PEG混合； 在冰水浴中超声处理， 离心， 收集 上清液， 即制得miR181a ‑二氧化锰纳米复合材 料。 本发明的miR181a ‑二氧化锰纳米复合材料在 弱酸性肿瘤微环境中表现出显著的H2O2分解活 性， 减轻了肿瘤缺氧， 提高了结肠癌细胞对放疗 的敏感性； 同时还可以直接引起放疗后DNA损伤， 进一步提高了结肠癌的治 疗效果。 权利要求书1页 说明书9页 序列表1页 附图8页 CN 115054588 A 2022.09.16 CN 115054588 A 1.一种miR 181a‑二氧化锰纳米复合材 料的制备 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： (1)将KMnO4溶液和聚烯丙基胺盐酸盐溶 液混合反应， 得到 MnO2纳米粒子分散液； (2)向MnO2纳米粒子分散液中加入miR18 1a溶液， 搅拌2 ‑4h； 然后加入甲基咪唑溶液， 搅 拌20‑40min， 再加入硝酸锌溶液， 反应20 ‑40min， 离心、 洗涤， 得到miR181a/MnO2@ZIF‑8分散 液； (3)将miR181a/MnO2@ZIF‑8分散液和C18 ‑PMH‑PEG混合； 在冰水浴中超声处理， 离心， 收 集上清液， 即制得miR 181a‑二氧化锰纳米复合材 料。 2.根据权利要求1所述制备方法， 其特征在于， 步骤(1)中， 所述KMnO4溶液的浓度为3 ‑ 4mg/ml， 所述聚烯丙基胺 盐酸盐溶液的浓度为35 ‑40mg/ml； 所述KMnO4溶液与聚烯丙基胺盐 酸盐溶液的体积比为(8 ‑10):1。 3.根据权利要 求1所述制备方法， 其特征在于， 步骤(1)中， 所述KMnO4溶液和聚烯丙基胺 盐酸盐溶 液混合反应的时间为20 ‑30分钟。 4.根据权利要求1所述制备方法， 其特征在于， 步骤(2)中， 所述miR181a溶液的浓度为 0.7‑0.9mg/ml， 所述甲基咪唑溶液的浓度为0.5 ‑1.5mg/ml， 所述硝 酸锌溶液的浓度为0.5 ‑ 1.5mg/ml； 所述MnO2分散液、 miR181a溶液、 甲基咪唑溶液和硝 酸锌溶液的体积比为2： (0.8 ‑1):2: 2。 5.根据权利要求1或4所述制备方法， 其特征在于， 步骤(2)中， miR181a溶液中的 miR181a为miR 181a‑2‑3p， 其核苷酸序列如SEQ  ID NO.1和SEQ  ID NO.2所示。 6.根据权利要求1所述制备方法， 其特征在于， 步骤(3)中， miR18 1a/MnO2@ZIF‑8和C18‑ PMH‑PEG按质量比为(5 ‑15):100混合。 7.根据权利要求1所述制 备方法， 其特征在于， 步骤(3)中， 所述超声频率为25 ‑35kHz， 超声时间为80 ‑100分钟。 8.由权利要求1 ‑8任一项所述的制备方法制备得到的miR181a ‑二氧化锰纳米复合材 料。 9.根据权利要求8所述的miR181a ‑二氧化锰纳米复合材料， 其特征在于， 所述miR181a ‑ 二氧化锰纳米复合材 料的粒径为120 ‑150nm。 10.权利要求8或9所述的miR181a ‑二氧化锰纳米复合材料在如下(1) ‑(3)任一项中的 应用： (1)制备结肠癌放 射治疗增敏剂； (2)制备抑制放疗后肿瘤血 管再生的药物； (3)制备抑制结肠癌细胞迁移的药物。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115054588 A 2一种miR181a ‑二氧化锰纳米复合材料及其制备方 法和应用 技术领域 [0001]本发明涉及结肠癌放射治疗技术领域， 具体涉及一种miR181a ‑二氧化锰纳米复合 材料及其制备 方法和应用。 背景技术 [0002]结肠癌是常见的发生于结肠部位的消化道恶性肿瘤， 好发于直肠与乙状结肠交界 处， 发病率占胃肠道肿瘤的第3位。 尽管目前对结肠癌分子机制的研究取得了一定进展， 但 针对结肠癌的标准药物治疗仍存在局限。 肿瘤微环境(TME)包含参与肿瘤血管生成的多种 细胞类型。 肿瘤在增殖的过程中， 对于营养以及氧气的需求是逐渐变化的， 一旦肿瘤病灶直 径超过几毫米， 出现缺氧和营养缺乏状态， 将会触发肿瘤的 “血管生成开关 ”， 使肿瘤内部血 管新生显著增加， 肿瘤快速进展。 缺氧诱导因子(HIF ‑1α )是一种转录因子， 在肿瘤微环 境中 呈现高度表达。 其对于肿瘤的增殖、 凋亡、 血管生成和厌氧糖酵解等细胞功能有调节作用， 并通过调节细胞状态来增强肿瘤细胞对低氧 的适应性。 由于肿瘤缺氧， 肿瘤细胞从氧化磷 酸化转变为厌氧糖酵解， 会产生大量乳酸， 大量乳酸的产生在加上肿瘤组织周围不完整的 脉管系统， 使分解代谢产物累积， 促成了微环境中的低pH环境。 研 究表明， HIF‑1α对于肿 瘤 部位的血管生成有重要的调节作用， 这主要是通过调控血管内皮生长因子(VEGF)来完成 的。 同时缺氧还对目前一些治疗手段造成抵抗作用。 如缺氧会诱导p ‑糖蛋白(P ‑gp)的上调， 从而使细胞内药物被泵出细胞， 导 致细胞产生耐药性并导 致化疗失败。 [0003]目前， 结肠癌的治疗是以手术为主， 辅以化疗、 放疗和靶向治疗等的综合性治疗手 段。 放射治疗是结肠癌的综合治疗的重要组成部分， 在术前进行放射治疗能使肿瘤体积缩 小， 减少术中出血， 降低肿瘤的分期， 提高根治性切除率。 特别在并发转移的中、 晚期患者， 放射治疗对控制肿瘤的生长、 转移 起着重要的作用。 但是较之于其他恶性肿瘤， 结肠癌对于 常规放疗的治疗方案相对不敏感。 临床上， 由于邻近正常组织放射耐受剂量的 限制， 很难达 到足够的照射剂量。 由于放射治疗引起的肿瘤细胞耐药性和低氧肿瘤微环境的存在， 放射 治疗常常失败。 这种耐药性与肿瘤微环境缺氧、 细胞周期阻滞及相关基因改变有关。 基于以 上原因， 提高肿瘤对辐射的敏感性是至关重要的。 [0004]miRNA是在真核生物中发现的一类内源性的具有调控功能 的非编码RNA， 其大小长 约20‑25个核苷 酸。 miRNA在转录后或翻译水平上调节靶基因的功能， 参与细胞增殖、 凋亡和 代谢等生理和病理过程。 miRNA可以调控人类三分之一以上的mRNA。 近年来的研究发现， miRNA通过靶向于促/抗血管生成因子(包括RTKs信号蛋白、 缺氧诱导因子(HIF)、 VEGF、 TSP ‑ 1和活性氧(ROS)等)调控肿瘤血管生成。 miRNA具有组织特异性， 而且在肿瘤状态下， 有一些 特异性的miRNAs会发生表达失调。 miRNA可以靶向几十甚至上百个基因的表达， 处于复杂调 控网络的中心， 一旦mi RNA发生变化， 将会影响到下游靶基因的表达， 进而影响细胞的功能。 miRNA模拟物MRX34已进入I期临床试验。 在肿瘤学领域， miRNA的研究普遍集中于监测肿瘤 的发生发展和靶向肿瘤治疗。 近年来 随着肿瘤个体化治疗研究的不断深入， 已有多篇文献 报道miRNA与某些抗肿瘤药物疗效密切相关。 然而， miRNA治疗的障碍， 如在生物条件 下固有说　明　书 1/9 页 3 CN 115054588 A 3