[发明专利]一种多肽药物偶联体与核酸药物自组装成纳米颗粒及其应用

说明书

本发明涉及一种新颖的多肽药物偶联体(PDC)。本发明还提供了一种PDC‑DNA适配体诱导自组装体，由上述设计的PDC与DAC适配体AS1411自组装形成。本发明还提供了上述PDC可与DNA适配体在常温下混合孵育可自助装成直径不超过100nm的微球，并使该纳米微球带正电荷。本发明还提供了该PDC‑DNA适配体自组装体可以将核酸药物有效运载到肿瘤细胞核内。本发明还提供了该PDC‑DNA适配体在治疗恶性卵巢癌中的应用，可以从多种信号通路达到抗肿瘤的目的。本发明还提供了该多肽‑核酸的自组装体具有较好的生物相容性。

技术领域

本发明属于生物工程领域，涉及一种多肽药物偶联体，具体来说是一种多肽药物偶联体-DNA适配体诱导共组装体及其用途。

背景技术

近几十年，核酸药物因为在多种疾病治疗中取得较好的疗效而引起了全球的关注，而这些疾病往往被认为是无药可治或缺乏有效的治疗手段。核酸药物本身结构不稳定且不易穿透细胞膜，因此人们开发了多种策略来包裹或稳定核酸，使其能成功被运输至细胞内。DNA适配体AS1411是一段26个富含鸟嘌呤碱基的寡聚核苷酸的G-四联体药物，被证明在各种癌细胞中与核仁蛋白相互作用而抑制肿瘤的恶性增殖。AS1411是历史上第一个进入临床实验的用于多种恶性肿瘤的治疗的核酸药物。因此，AS1411在肿瘤细胞的成像或癌症治疗方面具有非常广阔的前景。然而，AS1411面临的一个明显的技术障碍是由于静电排斥细胞膜而导致的细胞摄取效率低下。因此，当前最具挑战性的问题是如何开发高效、安全的递送系统用于AS1411的核内递送。

人们一直尝试开发多种核酸递送方法，如脂质体、二氧化硅纳米颗粒、金属纳米颗粒和无机纳米颗粒等。然而，由于它们有效的递送效率、组织损伤性或不可生物降解等特性，这些药物在临床上的治疗效果不尽如人意。细胞穿膜肽(CPPs)一直是备受关注的核酸递送工具，与其他方法比，它有多个潜在的优势，包括较好的生物相容性、核酸递送潜能、生物可降解性、低毒和易修饰性等等。然而，单纯的CPP作为载体往往存在载药效率低或治疗效果差的问题。多肽药物偶联物(PDCs)因其具有较好的靶点特异性和选择性毒性而受到人们的关注。由于PDC药物与化疗药物的细胞穿膜机制不同，PDC可以有效避开药物外排系统的干扰而成功进入细胞内发挥抗肿瘤作用，有望能克服临床肿瘤耐药的现象。同时，一些PDCs可以被设计成带正电荷，从而成为又一个核酸药物递送的有效工具。

组蛋白去乙酰化酶(HDAC)是药物化学家常用的抗癌靶点，已有5种HDAC抑制剂被批准与其他化疗药物或靶向药物联合用于癌症治疗，显示出其在癌症治疗方面的潜力。5-氟尿嘧啶(5-FU)是结肠癌等许多癌症患者的一线抗癌药物，已被广泛用于与其他药物或纳米药物的联合治疗。许多研究表明，HDAC抑制剂可以增强5-FU在各种癌症类型中的抗癌作用，提示该组合可能是癌症患者的另一种选择。因此，将HDAC抑制剂与化疗药物5-FU共同偶联到穿膜肽上形成多功能的PDC，其正电性的特质有助于其与核酸药物自组装成纳米粒，实现核酸药物的胞内递送，从而实现从多通路联合治疗肿瘤的目的。本发明有望为临床治疗恶性卵巢癌提供新的联合治疗方案，为临床设计安全有效的多肽纳米药物提供新思路。

发明内容

针对现有技术中核酸药物运载体存在的上述技术问题，提供一种新颖的多肽药物偶联体、多肽药物偶联体-核酸适配体自组装体及其应用。本发明的多肽药物偶联体及多肽药物偶联体-核酸适配体组装体要解决现有技术中的核酸药物运载体制备和纯化繁琐、毒性高、生物不兼容、效果不佳等技术问题。

关于本发明设计的多肽药物偶联体，多肽选择带正电荷的细胞穿透多肽RW9，其碳端偶联HDAC抑制剂，氮端偶联化疗药物5-氟尿嘧啶。该多肽药物偶联体由于其较强的正电性，可与核酸药物AS1411自组装成纳米微球，将核酸药物成功递送至细胞内，从而可以从多层面发挥抗肿瘤效果。

上文所述多肽药物偶联体的序列为：5-FU-己氨酸-精氨酸-精氨酸-色氨酸-色氨酸-精氨酸-精氨酸-色氨酸-精氨酸-精氨酸-己氨酸-羟肟酸，具体结构如下，