[发明专利]一种穿膜肽及其应用

说明书

本申请涉及一种穿膜肽及其应用；本申请提供一种用于制备诊断或/和治疗肿瘤的生物制剂的穿膜肽，氨基酸序列如SEQ ID NO：1所示的肽的N端连接有DOTA或RHO；本发明的穿膜肽可在细胞水平与活体水平识别对DOTA‑Tat与RHO‑Tat高特异性的肿瘤细胞与组织，极大地促进了穿膜肽在肿瘤诊断与治疗领域中的应用。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种穿膜肽及其应用。

背景技术

自从1988年第一次在HIV转录反式激活剂中发现Tat肽以来，已有诸多来自天然蛋白质或人工精心设计的穿膜肽(CPPs)见诸报道。典型的穿膜肽(CPPs)一般为不超过30个氨基酸的小分子肽，根据其氨基酸组成，可分为阳离子细胞穿膜肽和两亲性细胞穿膜肽，其中阳离子细胞穿膜肽主要由精氨酸与赖氨酸组成，这类穿膜肽的典型代表为Tat与小分子寡聚精氨酸(Rn)；两亲性细胞穿膜肽主要由赖氨酸组成，序列中还包含亲水与疏水的其他氨基酸，这一类穿膜肽主要包括MAP及其类似物。虽然国内外科研工作者对穿膜肽的研究投入了巨大的精力，但是对其穿膜机制目前仍无定论，且具有较大的争议。目前比较认可的观点主要有两种：第一是通过胞吞作用进入细胞；第二是通过静电作用，与细胞表面负电荷相结合，并诱导细胞膜产生短暂的空隙，而直接渗透进入细胞。

细胞膜脂质双层具有较强的介电常数，从细胞生物学的角度看，其构成的生物屏障对维持细胞的生态稳定具有至关重要的意义。传统的基于肿瘤细胞膜表面受体而设计的多肽制剂，虽然可以在肿瘤细胞表面(或细胞外基质)大量富集，但是因其电荷、极性、大小和药代动力学等特性限制了其进一步的跨细胞膜转运。穿膜肽能将各种治疗与诊断用的小分子输送进入细胞内，据文献报道，穿膜肽偶联物主要定位在细胞的溶酶体与内涵体内，只有一小部分可以逸出进入细胞质与细胞核，且很多功能小分子需要与穿膜肽解离，才能进一步发挥其生物效应。因此，以穿膜肽做载体传递生物分子依然面临着巨大的挑战。

越来越多的证据表明，CPPs序列、CPPs浓度、特定的细胞类型、细胞分化状态等多种因素都可能影响穿膜肽(CPPs)及其偶合物的摄取。因此，随着穿膜肽偶联的分子变化，穿膜肽偶联物在细胞内的分布也会随之发生变化。即偶联分子(药物或成像基团)与转运体(穿膜肽识别位点)共同影响细胞定位的这一特点，使穿膜肽的应用前景更加扑朔迷离。

传统的观点认为穿膜肽(CPPs)特异性不够，它能在大多数组织中得以分布，并能通过内化作用进入所有体细胞，但在CCPs肿瘤诊断显像中，肿瘤的摄取显著高于正常组织，使得Tat等CPPs在肿瘤显像中的作用被低估了。为了制备更优质的CPPs，有研究者尝试将CPPs与特异性抗体或多肽连接，赋予其靶向性，但CPPs自身的性质影响了这些配体特异性表达。也有研究者设计了可活化细胞穿膜肽(ACPPs)，其复杂程度进一步增加，不确定性也进一步增加，令诸多研究者望而却步。

利用放射性核素衰变过程中发出的射线，可以达到诊断和治疗的目的，且这一核物理特征不受其化学状态影响，因此相对于传统的生物分子，放射性核素的转化壁垒更小。⁶⁸Ga因其优越的核物理特性，备受临床与科研工作者的关注，包括较低的正电子能量(β+0.74MeV)、较高的丰度(89％)、较短的半衰期(t1/2＝67.7min)、⁶⁸Ge/⁶⁸Ga发生器的普及、双功能螯合剂的开发以及与177Lu/90Y形成治疗配对的潜力。

正电子发射断层显像(Positron Emission Tomography，PET)因其较高的灵敏度与空间分辨率，可实现从分子水平对生物体的生理、生化以及病理过程进行无创、动态的研究，在临床与科研领域获得了广泛的关注。¹⁸F-FDG是目前临床最常用的PET显像剂，对核医学的发展做出了长足的贡献，但¹⁸F-FDG作为一种代谢显像剂，无法提供肿瘤细胞的特异性分子信息，无法满足肿瘤的精准化治疗需求，在诊疗一体化领域更是捉襟见肘，因此，构建既能在细胞水平又能在活体水平识别肿瘤特异性，且具有诊、疗一体化潜力的新型PET分子探针，成了目前研究的新热点。

发明内容