急性髓系白血病(Acute myeloid leukemia,AML)是以异常分化的髓系细胞在骨髓(Bone marrow,BM)与外周血中(Peripheral blood,PB)不受控制的克隆性扩增为特征的一种造血系统的恶性肿瘤。在过去的几年中,尽管人们通过化疗、免疫治疗以及骨髓移植等方式针对AML的治疗已经取得了相当不错的进展,但大多数患者的复发率极高,预后较差。从分子机制上看,表观遗传(Epigenetics)的动态可逆修饰导致了包括白血病在内的多种疾Immuno-chromatographic test病的发生与发展,N6-甲基腺苷(m~6A)是人们在AML中发现的最丰富的表观遗传修饰mRNA,它通过调节RNA的结构、功能、稳定性和翻译等参与到白血病演进的关键过程中。因此对m~6A甲基化修饰的深入研究将有助于我们更好的理解表观转录组异常导致疾病发生机制,为开发靶向m~6A调节蛋白的新药提供新的思路与切入点。肥胖相关基因FTO(fat mass and obesity-associated)作为最早被发现的m~6A去甲基化酶,通过降低ASB2和RARA mRNA转录本上的m~6A丰度来破坏ASB2和RARA mRNAselleck Cobimetinib的稳定性,从而促进白血病的发生并抑制全反式维甲酸(ATRA)介导的白血病细胞分化。近年来,科研人员不断开发出新的FTO抑制剂用于白血病的治疗,然而,由于稳定性差、毒副作用大、易出现耐药等问题的存在使这种单一的表观遗传小分子药物治疗方案受到了诸多限制,开发新的联合治疗策略是当下急需解决的问题。无机纳米材料具有稳定性高、体内相容性好、具有多孔结构等优点,在药物递送、诊断和成像、筛查和治疗、疫苗合成与开发等生物医学领域得到了广泛应用。为此,我们设计了一种基于表观遗传修饰的硫化铜纳米复合材料(PCCR),该材料由硫化铜纳米颗粒(CuSNP)、FTO抑制剂R-2HG、壳聚糖CS以及靶向肽P29组成。PCCR通过29肽的特异性靶向作用识别白血病干细胞,随后通过内吞作用进入细胞,由于Beclin-1可与高尔基体表面的自噬相关蛋白GAPR-1结合并诱导自噬,从而使内部的R-2HG以及Cu~(2+)释放出来。R-2HG抑制了FTO蛋白的酶活性,增加了总体m~6A修饰,使相关癌基因失活;同时Cu~(2+)通过类芬顿反应诱导细胞发生铁死亡。本文的主要研究内容如下:1)设计并合成了PCCR纳米表观药物平台,对其结构、形貌、理化性质、载药量与包封率、稳定性及药物释放机制等进行了研究。2)通过共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)、电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)、小动物活体光学Galunisertib价格成像系统(IVIS)检测PCCR的体内外靶向能力。3)通过GSH/GSSG和GPX4检测、基因特异性m~6A qPCR、LC-MS/MS、mRNA降解、蛋白质印迹分析(Western Blotting)、ELISA(酶联免疫吸附测定)、流式细胞术等方法研究PCCR对白血病细胞的作用机制。4)通过构建C1498白血病小鼠模型,对PCCR的疗效、生物安全性、药物分布进行了评估,同时还对PCCR激活免疫的效果进行了检测。总体而言,我们成功设计合成了稳定性高、生物相容性好、靶向性强的PCCR纳米表观药物平台,这种新型纳米表观药物能够逆转由于表观遗传网络调控引起的细胞无序化,对癌细胞或癌症干细胞进行重塑(Re-modeling),实现了对FTO的抑制作用;同时具备多功能化的特点,能协同多种诱导细胞死亡方式克服细胞对单一死亡方式的依赖性,为纳米材料与表观遗传药物的联合使用提供了新的见解。