[发明专利]通过血脑屏障的核酸适配体及其应用

说明书

本发明涉及通过血脑屏障(Blood‑Brain Barrier，BBB)的核酸适配体，涉及使得这种核酸适配体及与存在于脑内的目标物质选择性地结合的物质相结合的复合体等的应用，本发明的核酸适配体及与该核酸适配体结合的复合体能够用作正电子发射计算机断层扫描(PET，positron emission tomography)放射线造影剂来早期诊断阿尔茨海默病或帕金森病等，可以用作可通过正电子发射计算机断层扫描来对通过血脑屏障的脑实质内的目标物质的分布进行早期造影的放射线造影剂，可以用作退行性脑疾病治疗剂。

技术领域

本发明涉及通过血脑屏障的核酸适配体及其应用。

背景技术

从病理性观点来看，阿尔茨海默病表现出脑实质内神经细胞之间的β-淀粉样蛋白与TDP-43的凝集，而帕金森病表现出在神经细胞内的称为路易小体(Lewy Body，LBs)的蛋白质的凝集，而路易小体的主要成分已知为称作α-突触核蛋白的蛋白质。已知这些目标物质在脑内的凝集在各种疾病的主要症状出现前就已开始，这样非正常凝集的蛋白质引起神经细胞的细胞凋亡，从而诱发疾病。

由此，有了若在早期确认脑疾病相关目标物质的凝集并阻止凝集就能够显著减少脑疾病发病率的想法。

核酸适配体是还被称作“化学抗体(chemical antibody)”的单链脱氧核糖核酸(DNA)或单链核糖核酸(ssDNA or ssRNA)，是通过物质内碱基的互补结合形成多种形态的三维结构来选择性地与蛋白质、肽结合的物质。像抗体那样对目标物质的选择特异性高，而其尺寸只有1/10左右，通过合成来生产，可以避免像抗体那样的复杂的细胞培养和提纯的过程，具有能够均匀地保持生化特性的大优点。并且，脱氧核糖核酸或核糖核酸作为已存在于体内的物质，可以解决毒性问题。

核酸适配体可以与脑疾病目标物质特异(specific)结合，近来有与α-突触核蛋白(α-syn)特异结合来阻止α-突触核蛋白的凝集并促进分解的报告(Yuan Zheng et.al，(2018)Novel DNA Aptamers for Parkinson’s Disease Treatment Inhibit α-synuclein Aggregation and Facilitate its Degradation.Molecular Therapy 11：228-242)。因此，若利用核酸适配体，不仅可以与目标物质结合来用于早期诊断，还可以用于预防及治疗疾病，可以期待灵活用于在早期诊断疾病的同时还能够治疗的治疗诊断(Theragnosis，therapy+diagnosis)技术。

但是，为了与脑实质内存在的目标物质结合来表现功效，通过血液给药的核酸适配体必须通过血脑屏障(BBB)。通过血脑屏障向脑实质传递物质的非常有效的方法是通过受体结合实现的转胞吞作用(transcytosis)。已知通过转胞吞作用向脑实质传递物质的受体有转铁蛋白受体(Transferrin receptor)、胰岛素受体(Insulin receptor)、低密度脂蛋白受体(Low density lipoprotein receptor)等，尤其，很多有关于以转铁蛋白受体为目标向脑实质传递药物的研究正在进行。例如，有报告指出能够与转铁蛋白受体结合的抗体能够有效通过血脑屏障(Bell RD，Ehlers MD(2014)Breaching the blood-brainbarrier for drug delivery.Neuron 81：1-3)。并且，还有报告指出可以通过能够与转铁蛋白受体的细胞外结构域(Extracellular domain，ECD)结合的核酸适配体向细胞内有效传递溶酶体(l ysosomal)酶(Chen CH，et.al，(2008)Aptamer-based endocytosis of alysosomal enzyme.Proc Natl Acad Sci U S A 105：15908-15913)。