一種巨噬細胞靶向載體系統及其制備
【技術領域】
[0001] 本發明屬于制藥領域，具體涉及一種巨噬細胞靶向載體系統及其制備。
【背景技術】
[0002] 隨著基因治療技術的發展，核酸疫苗受到越來越多的關注，因其能夠針對抗原誘 導特異性細胞和體液免疫應答。眾所周知，基因治療過程中，基因必須進入細胞核內才能發 揮作用，然而核膜是比細胞膜特異性和選擇性更高的最后一道屏障。因此，有必要利用合適 的遞送載體保護基因免受核酸酶的降解并能穿過細胞內多層屏障到達核。近年來，許多陽 離子聚合物如殼聚糖、聚賴氨酸等被用于基因遞送。然而，這些陽離子聚合物介導基因的轉 染效率仍有待提尚。
[0003] 精蛋白是從雄魚的精細胞中分離出來的富含精氨酸的多肽。在成熟雄魚精細胞 中，精蛋白能夠與精子DNA凝聚形成緊密結構，遞送精子DNA到卵細胞核。精蛋白具有4個 可能的核定位信號肽的區域，這些區域為4至6個精氨酸重復序列，因此這些結構使精蛋白 首先具有核定位的功能，能夠介導經由核孔復合物的核質轉運，其次強正電性的堿性氨基 酸能夠與帶負電的DNA通過靜電作用結合形成緊密的納米級二元復合物，保護基因免受核 酸酶降解，并通過胞吞途徑提高細胞對基因的攝取從而提高疫苗的免疫原性。精蛋白本身 具有很好的安全性，已被US FDA批準作為抗肝素藥用于臨床。然而，作為基因疫苗遞送載 體，精蛋白缺乏細胞特異性，難以將核酸疫苗靶向遞送至特異性細胞。
[0004] DNA疫苗經接種后，首先將被遞送至抗原遞呈細胞內，在此基因編碼表達抗原并被 遞呈，激發機體系統免疫。巨噬細胞和樹突狀細胞等抗原遞呈細胞表面大量表達甘露糖受 體，采用甘露糖作為配體修飾精蛋白，通過糖類識別機制，借助受體介導的巨噬細胞主動靶 向，增加巨噬細胞對疫苗的攝取，提高疫苗的免疫原性。
[0005] KR 20070029982A公布了一種直接用對異硫氰酸苯基甘露吡喃糖苷與殼聚糖進行 反應，制得甘露糖化殼聚糖。但對異硫氰酸苯基甘露吡喃糖苷價格昂貴，實用性低，且經此 路線合成的甘露糖化殼聚糖分子結構中，甘露糖和殼聚糖之間的架橋為N-苯基硫脲基。CN 102477107A公布了一種甘露糖化殼聚糖的簡便制備方法，是以甘露糖和烯丙醇為原料，經 過糖苷化反應，糖羥基的乙酰化反應，丙烯基的氧化反應，以及脫乙酰化反應后制得甲酰甲 基甘露吡喃糖苷，該中間體活性較高，與殼聚糖經還原胺化反應制得甘露糖化殼聚糖，該 方法反應條件溫和可控，產品得率高。因此，本發明選用甲酰甲基甘露吡喃糖苷對精蛋白進 行甘露糖配體修飾，在不影響其本身的核定位功能和安全性的前提下，使其同時具有巨噬 細胞靶向性，成為多功能且更有效的基因疫苗遞送載體。到目前為止，尚未報道對精蛋白進 行甘露糖修飾并用于遞送核酸物質的相關文獻或專利。
【發明內容】
[0006] 針對以上問題，本發明首次對精蛋白進行甘露糖修飾，通過甲酰甲基甘露吡喃糖 苷與精蛋白硫酸鹽經由還原胺化反應制得甘露糖化精蛋白，該化合物具有強正電性，能夠 在水性介質中與荷負電的核酸物質通過靜電結合形成結構致密的納米粒。
[0007] 因此，本發明的目的是提供一種巨噬細胞靶向載體系統。該載體系統為甘露糖化 精蛋白與核酸物質形成的納米粒。甘露糖化精蛋白分子結構中的甘露糖配體能夠與巨噬細 胞表面的甘露糖受體結合，通過糖類識別機制，借助受體介導的巨噬細胞主動靶向作用，增 加巨噬細胞對納米粒子的攝取，提高基因物質的轉染率，以解決現有的精蛋白載體缺乏細 胞特異性的問題，提高核酸疫苗的免疫原性。
[0008] 本發明提供的一種巨噬細胞靶向載體系統主要是由甘露糖化精蛋白與核酸物質 形成的納米粒。
[0009] 其中，甘露糖化精蛋白是由甲酰甲基甘露吡喃糖苷與精蛋白硫酸鹽經還原胺化反 應制得。
[0010] 所述精蛋白為鞋魚精蛋白，分子量為5100Da。
[0011] 所述甘露糖化精蛋白的結構為：
【主權項】
1. 一種巨噬細胞靶向載體系統，其特征在于，它主要是由甘露糖化精蛋白與核酸形成 的納米粒，其中甘露糖化精蛋白是由甲酰甲基甘露吡喃糖苷與精蛋白硫酸鹽經還原胺化反 應制得。
2. 根據權利要求1所述的一種巨噬細胞靶向載體系統，其特征在于，所述精蛋白為鮭 魚精蛋白，分子量為5100Da。
3. 根據權利要求1所述的一種巨噬細胞靶向載體系統，其特征在于，所述甘露糖化精 蛋白的結構為：
4. 根據權利要求3所述的一種甘露糖化精蛋白，其特征在于，所述甘露糖與精蛋白通 過-CH2_CH2-橋接。
5. 根據權利要求1所述的一種巨噬細胞靶向載體系統，其特征在于，所述甲酰甲基甘 露吡喃糖苷與精蛋白硫酸鹽的投料摩爾比為8.5 : 1~16 : 1。
6. 根據權利要求1所述的一種巨噬細胞靶向載體系統，其特征在于，所述甘露糖化精 蛋白與核酸物質的制備N/P比為0.8 : 1~8 : 1。
7. 根據權利要求1所述的一種巨噬細胞靶向載體系統，其特征在于，所述的核酸物質 選自DNA疫苗，RNA疫苗中的一種。
8. 根據權利要求1所述的一種巨噬細胞靶向載體系統，其特征在于，所述載體系統對 核酸物質的包封率為90 %~100 %。
【專利摘要】本發明屬于制藥領域，公開了一種巨噬細胞靶向載體的合成以及基因遞送系統制備方法。巨噬細胞靶向載體為甘露糖化精蛋白，正電性的甘露糖化精蛋白荷載負電性的核酸形成一種荷正電的納米粒子。其中甘露糖修飾的精蛋白是由甲酰甲基甘露吡喃糖苷與精蛋白硫酸鹽經還原胺化反應制備。與非病毒基因載體精蛋白相比，甘露糖化精蛋白不僅具有核定位功能且具有巨噬細胞靶向性，能夠提高精蛋白在巨噬細胞中的基因轉染介導效率。本發明制備方法簡單，工藝成熟，具有良好的應用前景。
【IPC分類】C12N15-87, A61K39-00, A61K47-42, A61K48-00
【公開號】CN104771764
【申請號】CN201510180780
【發明人】宗莉, 曾昭雁, 戴爽
【申請人】中國藥科大學
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年4月14日