[发明专利]多肽序列设计及其在多肽介导的siRNA传递中的应用

说明书

本发明提供一种多肽以及其与药物分子复合的复合物，所述多肽与所述药物分子通过非共价键连接。本发明所述的多肽可以促进siRNA分子传递进入细胞，并对siRNA介导的细胞内部靶点沉默起作用。

相关申请的参照

依照巴黎公约，本申请要求一篇美国专利申请的优先权，该美国专利申请号为61/563,591，申请日为2011年11月24日。本申请包括该美国专利申请所有的内容。

发明领域

本发明涉及多肽序列以及短干扰RNA(siRNA)传递应用领域。

发明背景

在过去的十年中，我们已经见证了对RNA分子在基因表达调节领域的的巨大进步。而这种进步的主要贡献来自于RNA干扰(RNAi)的发现。自从法耶和梅洛首次发现秀丽隐杆线虫[Fire,et al.1998]，RNAi已成为一个革命性的保守机制，其通过使用短RNAs带来了序列特异性以及使转录后的基因发生沉默(PTGS)。RNAi背后的基本理念是一种被称为短干扰RNA或siRNA的短RNA双链体，其包括21～23个核苷酸并与mRNA的片段互补。这种短RNA双链体可以外源合成并被引入细胞。这会触发最终降低同源的mRNA并抑制产生相应的蛋白质。几种类型的短RNA可能参与了RNAi的过程，它们包括SiRNA(siRNA)，微RNA(miRNA)的，微小的非编码RNA(tncRNA)，和短发夹RNA(shRNA)[Novina,et al.2004,Paddison,et al.2008,Engelke,et al.2005]。

siRNA在体内和体外的应用的主要局限于裸的siRNA在生理条件下不稳定，其很快从血液中清除，并且不能穿越细胞膜以进入细胞内的环境。由于它们尺寸小并且亲水，管理裸的siRNA的一个重要部分是通过网状内皮系统(RES)将其排出体外[Moghimi,etal.1999]。另据报道，相比于中性的或者低带电的粒子，高带电的粒子可以被RES更快的识别[Benoit,et al.2006,Mahato.2005]。此外，核酸(NA)为基础的药物在循环中以及细胞内进行酶分解，导致对靶位点的药效不足。对siRNA的糖、核碱基以及磷酸酯主链的修饰已经被应用到提高其核酸酶抗性，同时不影响其沉默效率[Manoharan2004,Verma,et al.2003,Zhang,et al.2006]。与疏水功能基团结合也可以增强其细胞摄取能力[Oliviera et al.,2006]。

与费时而且昂贵的核酸的化学修饰相比，载体介导的策略正成为一种简单而快速的可以制备核酸治疗剂并保护它们免受降解的方法。这些载体包括病毒载体、脂质、聚合物和肽，它们与siRNA共组装或共价缀合，可以增强细胞靶向，延长药物的循环时间，并改善对细胞膜的穿透。

由于通过不同物理化学性质的氨基酸的应用，使得肽设计具有多样性和多功能性，肽已经被用于合成药物、小分子、生物活性肽、治疗性蛋白的传递，但是核酸机理尚未完全清楚。这些肽可以包括源于蛋白质的细胞穿透肽(cell penetrating peptides)(CPPs)[Langel 2007]，阳离子肽，经过设计得到的双性肽(designed amphiphilic peptides)[Oehlke,et al.1998]，融合肽(fusogenic peptides)[Mok,et al.2008]，细胞靶向肽(CTP)[vives 2005]以及包含核定位信号的肽[Cartier,et al.2002]等。阳离子肽富含氨基酸，可以与小的核酸或者浓缩的核酸相互作用形成稳定的小颗粒。细胞穿透肽可以促进复合物通过细胞膜。富含组氨酸并且对pH敏感的或者膜融合的肽可以加强内涵体逃逸能力和基因复合物向细胞质的释放。基因传递系统中所包含的细胞靶向肽可以介导细胞或者组织特异性靶向。核定位细胞肽的连接可以提高基因复合物的核定位能力[Jarvert,etal.2007]。