[发明专利]一种mRNA-脂肪酸靶向化合物及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及基因工程技术领域，提供了一种mRNA‑脂肪酸靶向化合物及其制备方法和应用。本发明利用寡聚腺苷酸‑脂肪酸化合物与目标mRNA进行RNA连接反应，得到mRNA‑脂肪酸靶向化合物。本发明提供了一种全新的mRNA‑脂肪酸靶向化合物，解决了脂肪酸无法与mRNA高效耦合的问题，且该mRNA‑脂肪酸靶向化合物的编码目标蛋白在肌肉组织中特异性表达量高，能够通过肌肉注射或体循环注射直接递送至肌肉细胞。

技术领域

本发明涉及基因工程技术领域，尤其涉及一种mRNA-脂肪酸靶向化合物及其制备方法和应用。

背景技术

基于核酸的疗法是一种独特的治疗方法，传统疗法产生的治疗效果通常比较短暂，因为它们针对的往往是蛋白质，而非根本的基因问题。相比之下，核酸疗法可以通过基因抑制、增添、替换或编辑来达到长期的疗效。目前，mRNA向特异组织细胞内的递送可以通过不同的方法实现，例如脂质纳米颗粒、GalNac等，但这些方法无法特异性递送至肌肉细胞。

骨骼和心肌细胞严重依赖长链脂肪酸的氧化来进行收缩。脂肪酸通过与白蛋白复合或与三酰甘油共价结合的血液运输到肌肉组织，形成循环中富含甘油三酯的脂蛋白(如乳糜微粒或极低密度脂蛋白)中性脂质核心。毛细血管内皮是脂肪酸从血管腔室到达骨骼和心肌细胞的第一道屏障。脂肪酸跨膜运动的机制尚不完全清楚，但最近的研究表明，白蛋白-脂肪酸复合物与内皮膜的相互作用可能促进脂肪酸的摄取。

血清白蛋白是内源性脂肪酸的转运蛋白。白蛋白是人血中最丰富的血浆蛋白，它在肝脏中合成并释放到血管腔中。白蛋白与多种细胞受体相互作用，如糖蛋白Gp60、Gp30和Gp18a，Megalin/Cubilin复合物，以及新生儿Fc受体(FcRn)。与这些受体的相互作用实现白蛋白的循环、胞饮和延长半衰期。白蛋白含有多个疏水囊，可以结合脂肪酸和类固醇以及不同的药物。

研究表明，胆固醇结合的寡核苷酸通过低密度脂蛋白受体介导的内吞作用可以实现siRNA的递送。Wolfrum等人将胆固醇和各种脂质结合到siRNA上，并证明了长链脂肪酸和胆固醇可以促进siRNA进入细胞，从而在小鼠中实现有效的基因沉默。这组研究还表明siRNA偶联物的有效和选择性吸收依赖于脂蛋白颗粒、脂蛋白受体和其他细胞表面受体之间的相互作用。

经过多年持续的研发，脂肪酸缀合的siRNA已实现高效肌肉细胞靶向性药物递送。尽管脂肪酸缀合的siRNA已被发现多年，但是其信使RNA(Messenger RNA，mRNA)肌肉递送系统一直未能取得突破，现有技术不能实现脂肪酸与mRNA的耦合，mRNA-脂肪酸复合物在体内递送时递送效率低，因而阻碍了肌肉细胞靶向治疗法的进展。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种mRNA-脂肪酸靶向化合物及其制备方法和应用。本发明提供的靶向化合物能够实现脂肪酸和mRNA的高效耦合，肌肉靶向递送效果好。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种mRNA-脂肪酸靶向化合物，结构如式I所示：

式I中的R为-C_nH_2n+1或-C_nH_2n-1，其中n表示碳原子数；

表示mRNA。

优选的，所述n的取值范围为15～22。

优选的，所述R为-(CH₂)₁₄CH₃或-(CH₂)₇CH＝CH(CH₂)₇CH₃。

优选的，所述mRNA为可编码功能蛋白的mRNA。