(19)中华 人民共和国 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 202111220802.X (22)申请日 2021.10.20 (66)本国优先权数据 202110036495.3 2021.01.12 CN (71)申请人 上海市东方医院 （同济大 学附属东 方医院） 地址 200120 上海市浦东 新区即墨路15 0号 (72)发明人 乐文俊　刘中民　吴敏靓　胡益辉　 梅天笑　张一帆　 (74)专利代理 机构 南京经纬专利商标代理有限 公司 32200 代理人 余俊杰 (51)Int.Cl. A61K 33/00(2006.01) A61K 47/02(2006.01)A61K 47/04(2006.01) A61K 47/34(2017.01) A61P 35/00(2006.01) (54)发明名称 工程化纳米修饰的中性粒细胞及其制备方 法和应用 (57)摘要 本发明公开了工程化纳米修饰的中性粒细 胞及其制备方法和应用， 所述中性粒细胞由纳米 材料修饰， 二者通过静电吸附、 范德华力、 氢键、 化学反应或抗原 ‑抗体亲和反应结合； 其中， 中性 粒细胞自身携带酶活性物质， 纳米材料经信号刺 激后调控或激活中性粒细胞， 从而释放酶活性物 质。 优点如下： (1)本发明利用中性粒细胞对肿瘤 微环境的响应， 激活中性粒细胞释放酶活性物 质， 催化底物， 原位产生光热/光敏剂， 达到彻底 清除肿瘤细胞的目标； (2)通过MRI/CT/超声 等成 像手段进行体内示踪， 实时监测细胞肿瘤部位的 蓄积情况， 利于选 择最佳治疗时间； (3)本发明制 备方法简单， 易于操作， 为进一步激发中性粒细 胞的功能提供了新的思路和方法。 权利要求书1页 说明书5页 附图4页 CN 113952356 A 2022.01.21 CN 113952356 A 1.工程化纳米修饰的中性粒细胞， 其特征在于， 所述中性粒细胞由纳米材料修饰， 二者 通过静电吸附、 范德华力、 氢键、 化学反应或抗原 ‑抗体亲和反应结合， 二者的结合部位为细 胞表面、 细胞内、 细胞器内中的至少一种； 其中， 中性粒细胞自身携带酶活性物质， 纳米材料 经信号刺激后调控或激活中性粒细胞， 从而释放酶活性物质。 2.根据权利要求1所述的工程化纳米修饰的中性粒细胞， 其特征在于， 所述纳米材料为 无机材料、 有机材 料或有机物与无机物混合材 料。 3.根据权利要求2所述的工程化纳米修饰的中性粒细胞， 其特征在于， 无机纳米材料为 FeC磁性纳米粒、 HCuSNP纳米粒、 Fe3O4@SiO2纳米材料； 所述有机材料为脂质体； 所述有机物 与无机物混合材 料为癌细胞膜包被的F e3O4纳米粒。 4.根据权利要求1所述的工程化纳米修饰的中性粒细胞， 其特征在于， 所述纳米材料的 形状为核壳结构、 脂质体或中空结构。 5.根据权利要求1所述的工程化纳米修饰的中性粒细胞， 其特征在于， 所述酶活性物质 为MPO、 HRP或CAT。 6.根据权利要求1所述的工程化纳米修饰的中性粒细胞， 其特征在于， 所述信号刺激为 外源性刺激或内源性刺激， 其中外源性刺激为激光或超声， 内源性刺激为酸性环境、 高谷胱 甘肽表达或高H2O2表达。 7.根据权利要求6所述的工程化纳米修饰的中性粒细胞， 其特征在于， 酸性环境为pH< 5.5， 高谷胱甘肽表达为谷胱甘肽表达量>5mmol/L， 高H2O2表达为H2O2表达量达到0.5nmol/ 104cell/h。 8.权利要求1 ‑7任一所述工程化纳米修饰的中性粒细胞的制备方法， 其特征在于， 包括 以下步骤： S1、 制备具有MRI、 CT或超声成像、 肿瘤靶向、 光热转换、 光声转换或磁热功能的纳米材 料； S2、 分离中性粒细胞， 将纳米材 料装载在中性粒细胞表面或内部； S3、 对S2制备的产物进行分离纯化获得工程 化纳米修饰的中性粒细胞。 9.权利要求1 ‑7任一所述工程化纳米修饰的中性粒细胞在制备肿瘤治疗药物中的应 用。 10.根据权利要求9所述的应用， 其特征在于， 所述工程化纳米修饰的中性粒细胞作为 肿瘤治疗药物的应用方式为静脉注射。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 113952356 A 2工程化纳米修饰的中性粒细胞及其制备方 法和应用 技术领域 [0001]本发明属于生物医药和纳米材料技术领域， 涉及 一种通过纳米材料修饰中性粒细 胞的方法， 从而调控或激活修饰后的中性粒细胞靶向并响应肿瘤微环境， 具体为工程化纳 米修饰的中性粒细胞及其制备 方法和应用。 背景技术 [0002]临床上对实体肿瘤的治疗首选治疗方案为根治性切除， 但是由于可能存在肉眼不 可见的转移灶， 肿瘤复发可能性极大。 尽管化疗等治疗手段逐渐被应用于临床， 但传统化疗 药物的细胞选择性较差， 在杀伤肿瘤细胞的同时， 正常的组织细胞也会受到损伤， 从而引起 脱发、 恶心呕吐、 骨髓抑制等不良反应。 因此， 肿瘤 靶向治疗得到 极大关注， 靶向治疗的目标 在于将药物准确的递送到肿瘤部位并且尽可能降低不良反应发生 率。 [0003]中性粒细胞是外周血循环和免疫系统中含量最大的白细胞， 占白细胞总量的 70％， 在防御感染以及激活、 调节先天和适应性免疫中起关键作用。 中性粒细胞的转运是响 应病原体入侵而从血液中跨血管屏障到达对应组织的自然过程， 该过程高度针对疾病部 位。 具体来说， 肿瘤分泌的炎性因子是中性粒细胞的趋化剂， 刺激中性粒细胞迁移到肿瘤部 位。 因此， 中性粒细胞是靶向运输药物或纳米制剂到肿瘤部位的天然载体。 可以推测， 中性 粒细胞可以用作载体， 通过血管屏障主动递送纳米治疗药物， 从而 改善炎症性疾病和癌症 的现有疗法。 髓过氧化物酶(MPO)是中性粒细胞中含量最丰富的蛋白质之一， 占细胞干重的 5％。 MPO储存在嗜酸性颗粒中， 在中性粒细胞受到刺激后释放， 在H2O2存在下催化氯离子和 其他卤离子的氧化， 生成次氯酸和其 他高反应性产物， 介导有效的抗菌作用。 [0004]肿瘤作为人体内异常生长 的组织， 其微环境与正常组织有很大不 同。 肿瘤微环境 的某些特征， 如低氧、 酸性pH 值、 高H2O2浓度和不规则的肿瘤血管， 是促成多药耐药性的重要 因素。 肿瘤细胞中产生的H2O2过多是由于线粒体中超氧化物歧化酶的歧化， 同时， 缺氧和肿 瘤细胞的快速增殖也促进了H2O2的产生。 2,2' ‑叠氮基双(3 ‑乙基苯并噻唑啉 ‑6‑磺酸) (ABTS)， 是辣根过氧化酶(HRP)的底物。 在H2O2存在下， ABTS可被HRP迅速氧化为具有强近红 外光吸收率的氧自由基。 然而， 现有技术中如何通过利用肿瘤微环境及自体中性粒细胞来 杀伤肿瘤 细胞， 尚未有相关报道。 发明内容 [0005]解决的技术问题： 为了克服现有技术的不足， 通过在中性粒细胞上装载纳 米材料， 获得一种能够发挥中性粒细胞靶向能力并调控中性粒细胞释放自身酶活性物质响应肿瘤 微环境的方法， 从而发挥中性粒细胞的杀伤肿瘤细胞的功 能； 修饰后的中性粒细胞所携带 的纳米材料具有光热、 磁场或超声波响应及MRI/CT/超声成像的功能， 通过成像示踪确定修 饰后的中性粒细胞在肿瘤中的最大富集时间， 为治疗提供时间窗口。 鉴于此， 本发 明提供了 工程化纳米修饰的中性粒细胞及其制备 方法和应用。 [0006]技术方案： 工程化纳 米修饰的中性粒细胞， 所述中性粒细胞由纳米材料修饰， 二者说　明　书 1/5 页 3 CN 113952356 A 3