[发明专利]用于改善基因调节化合物的递送的化学修饰的细胞渗透性肽

说明书

技术领域

本发明涉及用于胞内递送运载物(或负载物，cargo)的系统，该运载物包括选自具有至少4个碳原子的脂肪族线性或分支基团和/或包含2-4个环的环体系的至少一种组分A，该环可包含选自N、S、O和P的若干个杂原子，其中该(一种或多种)组分A结合于细胞渗透性肽B和/或其非肽类似物。

本发明还涉及所述系统在死亡诊断中作为研究工具和作为靶向系统的用途、包含该系统的组合物并且尤其是药物组合物、覆盖有该系统的材料以及其中合并(或掺入)有该递送系统的材料。最后，本发明涉及新的肽。

背景技术

疏水性质膜构成活体动物中细胞的主要屏障，其允许必要分子的构成性和调节性内流进入而阻止其他大分子进入细胞内部。尽管跨越质膜的能力对于细胞维持非常关键，但是其仍然是推进现有药物开发需要克服的主要障碍之一。在过去的40年中，已开发了若干种用于操纵基因表达的基于寡核苷酸(ON)的方法。所述基础方法涉及使用表达感兴趣的基因的细菌质粒。另外，为了评价不同基因的功能方面，这是在临床环境中可利用的非常具有吸引力的策略，即基因疗法。起初认为基因疗法用于遗传性基因疾病的矫正治疗。然而，在过去的15年中，尽管还研究了其他获得性疾病，但用于癌症的实验性基因疗法已成为经常使用的治疗方法[1]。

已出现了利用较短的ON-序列干扰基因表达的其他多种方法。最近积极开发了基于用于实现基因沉默的短干扰RNA(siRNA)和用于操纵剪切模式的剪切校正ON(SCO)的反义方法[2，3]。尽管它们是调节基因表达的有效化合物，但是其疏水性却阻止了细胞内摄作用。

尽管基因疗法对于未来各种疾病的治疗具有很大潜力，但是它具有一些严重的缺陷。首先，质粒较大，其大小通常超过1MDa，这使其不能透过细胞膜。第二，在临床试验中已使用病毒来实现治疗性基因的细胞内摄作用。尽管提供了递送基因的有效方法，但是这些方法可能会引起严重的免疫应答。因此，为了推进现有的基因疗法，需要更安全的递送系统，优选不依赖于病毒的使用。

因此，人们加强了对有效的非病毒递送载体的研究。在现今的技术领域中，已在利用基于阳离子脂质体(Lipofectamine)或多聚阳离子聚合物的载体，并且这些载体对于常用细胞系的转染非常有效。然而，大部分这些载体要么对血清蛋白敏感、不能转染完整的细胞群、对于“难转染的”细胞无效，要么毒性太强。对于现在市场上销售的载体而言，似乎高效力和高毒性之间存在正相关。因此，急需寻找能够克服上述问题的递送媒介物。

细胞渗透性肽(CPP)是近些年来关注度不断提高的一类肽。这是由于它们具有以相对无毒的方式运送各种本为非渗透性的大分子跨过细胞质膜的显著能力，如[4]中综述。这些肽的长度通常小于30个氨基酸(aa)并且具有阳离子和/或两性性质，其已被广泛用于体外和体内递送各种ON[5]。尽管这些肽一般是无毒的，但是仍存在一些与它们的用途有关的问题[6]。就ON-递送而言，CPP技术的一个缺点在于通常需要使肽共价结合至ON，这是一个繁杂的操作并且通常需要高浓度的肽结合物(轭合物)以获得显著的生物学反应[7，8]。一些研究已令人信服地显示简单地将CPP与ON混合的非共价共温育策略是有效的并且是一种无毒的方式。当使用与未经修饰CPP的共温育策略时，似乎所述复合物仍然被捕获在内涵体中并因此不能发挥生物反应[9]。理想条件下，将CPP设计成能够在胞吞作用之后更有效地逃逸内涵体区室(endosomal compartment)，由此使得它们与寡核苷酸或质粒非共价复合。已尝试将CPP的应用与已知的转染试剂组合以减少获得生物反应所需的转染试剂的量或将CPP与已知的融合肽一起加入。另一种策略是一起加入高浓度的趋溶酶体剂(向溶酶体剂，lysosomotrophic agent)氯喹以增加CPP/ON复合物的效力，这显著增加了转染但是却仅限于体外使用，而且所需要的高浓度氯喹还带来了毒性问题。