[发明专利]具转染力的分子

说明书

基因转移技术已成为令人十分感兴趣的一个领域。从基因调控和重组蛋白质的生产到基因治疗，把一外源基因引入细胞中(即转染)可带来许多重要的科学及医学上的应用。

病毒已进化而能越过基因转移的不同细胞屏障并已的确成为转染所选择的载体。目前，许多病毒，包括反转录病毒、腺病毒或疱疹病毒，已经遗传工程处理而携带治疗基因，用于人的临床基因治疗尝试。然而，仍然存在着感染及免疫反应的危险，而大规模的病毒生产则耗时费力。

由于这许多原因，人们已开发出了非病毒性系统来把DNA携带入细胞中，例如基于阳离子脂质，商业名称为Lipofectin^TM的二油酰氧基丙基三甲基铵的转染技术(Felgner等人，Proc.Natl.，Acad.Sci.USA，84，7413-7417，1987)。由于发现了这种转染技术，已经合成出了更多的阳离子脂质，其中一些作为实验室使用的转染试剂是商业上可得到的：DOGS(Transfectam^TM)、DOSPA(Lipofectamine^TM)、DOTAP(DOTAP^TM)。

不过，显然在非病毒性基因传递系统的研制方面取得了重要进展，但仍然存在着对更为有效技术的需求。因为合成系统的转染效率通常低于病毒载体的效率。另外，在体内还存在着许多问题，而非病毒性系统在生物液中的稳定性差，不能使体内有较高的转染再现水平。

用寡核苷酸如DNA转染细胞可用于，例如在宿主细胞或生物体中表达通常不被该细胞或生物体表达的蛋白质。比如，可把称为质粒的自主复制DNA分子引入通常并不含该质粒的细胞中，以期在该细胞中表达标记基因产物，或者表达所感兴趣的蛋白质，如随后从该细胞中收获的重组蛋白质(见Sambrook等人，分子克隆：实验手册，第2版(冷泉港，1989)，第1章)。把寡核苷酸转染入细胞中也可以用于治疗方面。例如，通过Watson-Crick碱基配对可把曾存在于细胞或细胞核中的反义寡核苷酸结合到靶单股核酸分子上，或者可通过Hoogsteen碱基配对将其结合在双股核酸上，这样做可通过下列机制之一破坏靶的功能：通过阻止正常转录、剪接或翻译所需因子的结合；通过激发由RNA酶H所引起的mRNA的酶解，或者是通过由直接与反义寡核苷酸连接的反应性基团而引起的靶的破坏。(见Zamecnic等人，Proc.Natl.Acad.Sci.USA(1978)75：280-284)。基因治疗或基于DNA的接种为其它治疗应用。

把蛋白质及其它阴离子大分子转移入细胞中用于治疗及筛选用途。例如，通过把致免疫蛋白质引入细胞中可提高免疫作用，这样其就可以更为有效地加工并呈现在细胞表面，从而促进致免疫反应。使在细胞内部发挥作用的负电荷阴离子大分子通过疏水细胞膜转移至其发挥效应的细胞质中。提高或阻碍DNA转录的那些因子可用于筛选试验中，以证实所感兴趣的基因的转录。对于在筛选化合物以确定其对特定的大分子如细胞受体的效应方面，这些转录测定是人们极为熟悉的。

根据本发明我们发现，把脂质结合到碱性、膜扰乱性肽上可产生新的化合物，该化合物可结合多核苷酸和阴离子大分子并可用于细胞的转染。于是，一方面，本发明涉及新的化合物，该化合物为脂质与碱性、膜扰乱性肽的轭合物，也是具转染力的分子。

术语“轭合物”意指由与肽化学结合的脂质所组成的化合物，比如，通过出现或连接于脂质上的硫原子与出现或连接于肽上的硫原子二者之间形成的二硫键；或者是通过出现或连接于脂质上的羧基与肽的氨基之间形成的酰胺键。

此处使用的术语“脂质”包括直链、支链、饱和或不饱和脂族羧酸及磷脂。脂族羧酸的实例为月桂酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸以及(CH₃(CH₂)_n)₂CHCOOH，其中n为从3-19的整数。磷脂的实例有磷脂酰乙醇胺，如二油酰磷脂酰乙醇胺。

术语“碱性肽”意指至少含一个碱性氨基酸的肽。该碱性氨基酸的实例是天然及非天然的二氨基单羧酸，如α，β-二氨基丙酸、α，γ-二氨基丁酸、赖氨酸、精氨酸、鸟氨酸和对-氨基苯丙氨酸。