腫瘤靶向基因遞送系統及其應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及醫藥技術領域，具體涉及一種雙功能肽修飾的腫瘤靶向基因遞送系統 及其應用。
【背景技術】
[0002] 腫瘤已成為威脅人類生命健康的一個重大疾患，目前還缺乏有效的治療手段。治 療腫瘤的傳統藥物療效較差，副作用大且靶向效果差。腫瘤發展的生物學起因是基因突變， 對病變的基因和腫瘤細胞進行靶向治療是目前最有力的治療方法，也是現代研宄腫瘤治療 最活躍的領域。
[0003] 要成功地實施基因治療，必須具備三個關鍵因素：針對性的治療基因；基因遞送 系統；基因表達調節系統。其中基因遞送系統是基因治療的核心技術，理想的基因遞送載體 系統應具備以下特性：細胞毒性低、縮合DNA能力強、良好的體液穩定性、可靶向于特定細 胞、能及時穿膜并在胞內轉運和釋放等。目前，相對于生物化學和分子生物學等學科對基因 治療技術的巨大促進作用，進展緩慢的基因遞送系統已經成為制約基因治療發展的"緊箍 咒"，阻礙了基因治療的順利實施。因此，構建具有較高轉基因效率、特異靶向性及良好穩定 性和安全性的基因遞送載體系統迫在眉睫。
[0004] 目前的基因載體主要包括病毒和非病毒載體兩種。病毒載體轉染效率較高但存在 運載能力低、有潛在安全威脅等缺點，因此，越來越多的研宄者把目光轉移到非病毒載體。 聚乙稀亞胺（polyethylenimine，PEI)是近年來研宄最為廣泛的陽離子多聚物非病毒基因 載體，富含陽離子，具有強大的緩沖能力，有較強結合DNA和黏附細胞的能力，可縮聚DNA分 子形成顆粒并轉入真核細胞進行表達。然而，PEI作為基因載體仍存在兩個突出問題：第 一，轉染效率與細胞毒性存在矛盾。小分子PEI雖細胞毒性低，但在生理的離子濃度下與 DNA易發生解離，造成轉染效果差；分子量在20kDa以上的PEI雖具有較理想轉染效率，但 由于PEI的表面富含陽性電荷以及體內不可降解性，致使高分子量PEI表現出較強的細胞 毒性。第二，聚乙烯亞胺靶向性差。它是利用自身所帶的正電荷，與細胞表面帶負電荷的受 體通過靜電作用相結合，所以細胞的選擇特異性差，解決靶向性問題已成為非病毒載體中 最為關注的問題。因此，如何將PEI改造成細胞毒性低、靶向性強、轉染效率高的基因載體 材料是解決PEI應用難題的突破口。
[0005] 腫瘤細胞表面存在TRAIL死亡受體DR5,對其靶向定位，可以實現腫瘤細胞的靶向 性，改變腫瘤/非瘤組織中的分配，使毒副作用降低，治療指數提高。TAT細胞穿膜肽具有增 強遞藥系統穩定性，更易穿過腫瘤細胞膜的作用。
[0006] 但是目前由DR5短肽和TAT細胞穿膜肽連接組成的雙功能肽修飾的聚乙烯亞胺衍 生物及其應用在國內外尚未見報道。
【發明內容】
[0007] 本發明要解決的技術問題是提供一種腫瘤靶向基因遞送系統，該基因遞送系統是 將低分子量的聚乙烯亞胺（PEI)連接到普朗尼克（Pluronic)聚合物表面形成聚乙烯亞胺 衍生物，再將具有腫瘤靶向和促穿膜作用的雙功能肽與聚乙烯亞胺衍生物偶聯而構建成的 腫瘤靶向納米基因遞送系統，該系統作為基因載體，不僅高效低毒，且靶向性強、穩定性好。
[0008] 此外，還需要提供一種上述腫瘤靶向基因遞送系統的制備方法及應用。
[0009] 為了解決上述技術問題，本發明通過如下技術方案實現：
[0010] 在本發明的一個方面，提供了一種腫瘤靶向基因遞送系統，該基因遞送系統包含： 連接有雙功能肽的聚乙烯亞胺衍生物，所述聚乙烯亞胺衍生物為普朗尼克修飾的低分子量 聚乙烯亞胺，所述雙功能肽含有特異性親和DR5受體的DR5短肽、及細胞穿膜肽TAT。
[0011] 本發明中，普朗尼克修飾的聚乙烯亞胺，其化學結構式如下：
【主權項】
1. 一種腫瘤靶向基因遞送系統，其特征在于，該基因遞送系統包含：連接有雙功能肽 的聚乙烯亞胺衍生物，所述聚乙烯亞胺衍生物為普朗尼克修飾的低分子量聚乙烯亞胺，所 述雙功能肽含有特異性親和DR5受體的DR5短肽、及細胞穿膜肽TAT。
2. 根據權利要求1所述的腫瘤靶向基因遞送系統，其特征在于，所述雙功能肽具有SEQ ID NO. 1所示的氨基酸序列。
3. 根據權利要求1所述的腫瘤靶向基因遞送系統，其特征在于，所述普朗尼克包括：型 號為P123、F68、P105或L61的普朗尼克。
4. 根據權利要求1所述的腫瘤靶向基因遞送系統，其特征在于，所述聚乙烯亞胺的分 子量范圍為600-2000Da。
5. -種雙功能肽，其特征在于，該雙功能肽含有特異性親和DR5受體的DR5短肽、及細 胞穿膜肽TAT。
6. -種納米復合物，其特征在于，包含權利要求1至4任一項所述腫瘤靶向基因遞送系 統和基因治療藥物。
7. 根據權利要求6所述的納米復合物，其特征在于，所述基因治療藥物包括DNA或 RNA0
8. -種腫瘤靶向基因遞送系統的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： 用三光氣和N-羥基琥珀酰亞胺活化普朗尼克兩端羥基，再將活化的普朗尼克與聚乙 烯亞胺反應，得普朗尼克修飾的聚乙烯亞胺； 合成雙功能肽，該雙功能肽含有特異性親和DR5受體的DR5短肽、及細胞穿膜肽TAT ; 用SMCC法將合成的雙功能肽與普朗尼克修飾的聚乙烯亞胺偶聯，形成腫瘤靶向基因 遞送系統。
9. 權利要求1所述腫瘤靶向基因遞送系統在制備腫瘤靶向基因藥物制劑中的應用。
10. 權利要求6所述納米復合物在制備腫瘤靶向基因藥物制劑中的應用。
【專利摘要】本發明公開了一種腫瘤靶向基因遞送系統，該基因遞送系統包含：連接有雙功能肽的聚乙烯亞胺衍生物，所述聚乙烯亞胺衍生物為普朗尼克修飾的低分子量聚乙烯亞胺，所述雙功能肽含有特異性親和DR5受體的DR5短肽、及細胞穿膜肽TAT。本發明還公開了該基因遞送系統的制備方法和應用。本發明的腫瘤靶向基因遞送系統，兼具高轉染效率、高腫瘤細胞和組織靶向性及良好的安全性和體內外穩定性，可實現腫瘤細胞的定向殺傷作用，毒副作用低，治療指數高，應用前景廣闊。
【IPC分類】A61K47-42, A61K47-32, C07K19-00, A61K47-34, A61P35-00, A61K48-00
【公開號】CN104826121
【申請號】CN201510070909
【發明人】丁寶月, 高申, 丁雪鷹, 武鑫, 吳兆勇, 詹淑玉, 鄭永霞, 傅應華, 黃越燕, 黃嬛, 姚翀, 范偉, 王翔, 劉克海
【申請人】嘉興學院
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年2月11日