特異性靶向HER2蛋白的多肽及其應用制造技術

本發明專利技術提供一種特異性靶向HER2(人表皮生長因子受體2)蛋白的多肽，所述多肽是以帕妥珠單抗第46-65位氨基酸為模板獲得的突變體，它能夠特異結合人HER2高表達陽性乳腺癌細胞，且親和性比帕妥珠單抗高。本發明專利技術還提供所述多肽的衍生物，其是由所述多肽形成的二價體或多價體。本發明專利技術的多肽具有靶向HER2陽性的腫瘤細胞的特性，選擇性強。本發明專利技術的多肽可采用化學合成的方法制備獲得，純度高、分子量小、特異性強、無免疫原性且安全可靠，可用于腫瘤的靶向治療或靶向腫瘤的分子成像與診斷。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及藥物化學領域，具體地說，涉及特異性靶向HER2蛋白的多肽及其應用。
技術介紹
根據《世界癌癥報告》預測全球癌癥病例將呈現迅猛增長態勢，由2012年1400萬人，逐年遞增至2025年1900萬人，至2035年將達到2400萬人。2012年全世界共新增1400萬癌癥病例并有約820萬人因癌癥死亡。其中，中國新增307萬癌癥患者并有約220萬人因癌癥死亡，分別占全球總量的21.9％和26.8％。世界范圍內引起癌癥死亡最常見的癌癥類型有：肺癌(159萬死亡)、肝癌(74.5萬例死亡)、胃癌(72.3萬例死亡)、大腸癌(69.4萬例死亡)、乳腺癌(52.1萬例死亡)、食管癌(40.0萬例死亡)。其中，乳腺癌高居女性常見癌癥首位。國際癌癥研究機構根據現有數據預計，受人口增長和老齡化影響，發展中國家的癌癥數量不斷攀升，全球約60％病例發生在非洲、亞洲和中美洲及南美洲地區，并且占全世界癌癥死亡數70％左右。目前惡性腫瘤的治療方法主要有手術治療、化療、放療三種，其中化療是目前治療腫瘤及某些自身免疫性疾病的主要手段之一，但在治療中，患者普遍有明顯的惡心嘔吐等副作用，給患者帶來不適感。在殺傷腫瘤細胞的同時，也殺傷了人體正常細胞，毒副作用大。因此，靶向抗腫瘤藥物及分子探針研究勢在必行。癌癥靶向治療成功的前提是找準治療的靶點。世界范圍內約30％乳腺癌患者中伴有HER2(人表皮生長因子受體2，又名ErbB2)蛋白高表達。HER2蛋白是一個185kDa的跨膜糖蛋白受體酪氨酸激酶，定位于細胞膜，具有胞外配體結合區，單跨膜區和胞內酪氨酸激酶活性區。HER2參與信號轉導途徑，激活后引起磷酸化激酶級聯反應，導致細胞生長和分化。乳腺癌、卵巢癌，胃癌和子宮等多種腫瘤中都有HER2的過度表達。HER2已經成為治療癌癥的重要靶標。多肽易于大量合成，分子量小，組織滲透性強，同時可防止網狀內皮系統的非特異性攝取。此外，多肽可通過反復的優化修改在體內使用。在腫瘤靶向療法中，多肽類藥物及診斷探針顯示出很強的優越性，是抗體的一種有效替代物。在應用方面，多肽與標記物如放射性同位素或熒光分子的配合，可作為探針應用于分子成像；多肽和抗癌藥物聯合可用于腫瘤靶向治療。因此研發有價值的活性多肽已成為癌癥診斷與治療面臨的重要任務。CN104130315A公開了一種特異靶向HER2蛋白的多肽，所述多肽如以下通式所示：X1X2X3X4X5X6X7RX8YWX9X10X11X12X13X14X15X16X17RX18X19X20X21YX22，能對HER2陽性細胞起靶向作用。本專利技術的多肽和上述多肽與HER2蛋白親和性相似，但作用位點不同，兩者可以在腫瘤診斷和治療中聯合使用。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種特異性靶向HER2(人表皮生長因子受體2)蛋白的多肽。本專利技術的另一目的是提供所述多肽在制備靶向HER2抗腫瘤藥物或顯像劑中的應用。為了實現本專利技術目的，本專利技術提供的特異性靶向HER2蛋白的多肽是基于以下模板設計的：EWVADVNPNSGGSIYNQRFK(帕妥珠單抗第46-65位氨基酸)。該模板可與HER2蛋白胞外區第II結構域相結合，是帕妥珠單抗發揮作用的關鍵位點。本專利技術多肽的氨基酸序列為：EWVADX1NPNX2X3X4X5X6X7NX8X9X10K。其中，E為谷氨酸，W為色氨酸，V為纈氨酸，A丙氨酸，D為天冬氨酸，N為天冬酰胺，P為脯氨酸，S為絲氨酸，G為甘氨酸，I為異亮氨酸，Q為谷氨酰胺，R為精氨酸，F為苯丙氨酸，K為賴氨酸；X1為極性氨基酸，優選為酪氨酸和組氨酸；X2為非極性氨基酸，優選為脯氨酸、甲硫氨酸和纈氨酸；X3為非極性氨基酸，優選為甲硫氨酸；X4為非極性氨基酸，優選為丙氨酸；X5為芳香族或堿性氨基酸，優選為苯丙氨酸和組氨酸；X6為堿性氨基酸，優選為精氨酸；X7為非極性氨基酸，優選地為色氨酸；X8為非極性氨基酸，優選為苯丙氨酸；X9為非極性氨基酸或非電荷極性氨基酸，優選為丙氨酸、色氨酸、酪氨酸和谷氨酰胺；X10為堿性氨基酸，優選為精氨酸。本專利技術所述多肽通過突變上述模板氨基酸序列獲得，可與HER2胞外區第II結構域相結合，能夠特異結合人HER2高表達陽性乳腺癌細胞，且親和性比模板高。優選地，所述多肽的氨基酸序列選自SEQIDNO:1-36任一所示的氨基酸序列。更優選地，所述多肽的氨基酸序列為SEQIDNO:1或2。本專利技術還提供編碼所述多肽的基因或DNA片段。本專利技術還提供含有至少一個拷貝的編碼所述多肽的基因或DNA片段的載體。本專利技術還提供含有上述載體的宿主細胞或工程菌。本專利技術還提供一種藥物組合物，所述藥物組合物是由上述多肽與能殺傷癌細胞的制劑相綴合或混合而成。優選地，所述制劑為能殺傷癌細胞的化學藥物、生物藥物、納米藥物、放射性藥物、光熱治療或光動力治療藥物或包裹上述藥物的載體等中的至少一種。更優選地，所述制劑為烷化劑、抗代謝藥物、抗腫瘤天然藥物、抗腫瘤抗生素、激素、金屬絡合物或腫瘤放射靶向標記物等中的至少一種。更優選地，所述載體為納米材料，脂質體或油性化合物等中的至少一種，或者由多種油性化合物組成的混合物，從而保證所述多肽可以使綴合后生成的藥物化合物在機體內更穩定地被運輸到靶細胞。本專利技術還提供一種藥物組合物，所述藥物組合物是由上述多肽與顯像劑相綴合或混合而成。優選地，所述顯像劑為放射性核素、放射性核素標記物或分子影像劑等中的至少一種。本專利技術進一步提供所述多肽在制備用于治療、預防或診斷癌癥的藥物或顯像劑中的應用。所述癌癥為HER2過表達的癌癥。優選地，所述癌癥為乳腺癌、胃癌、白血病、膀胱癌或子宮頸癌或鼻咽癌等中的任意一種。本專利技術提供的多肽具有靶向HER2蛋白的作用，可作為先導分子增加藥物或載有藥物的載體(如納米材料、脂質體等)在HER2陽性細胞中的含量，再添加藥學上可接受的輔料或佐劑制成新型的更有效的靶向抗癌藥物。本專利技術具有以下優點：(一)本專利技術的多肽能對HER2陽性細胞起靶向作用，選擇性強，所述多肽可采用化學合成的方法制備獲得，純度高，分子量小，特異性強，無免疫原性，安全可靠；(二)本專利技術的多肽能結合人HER2陽性乳腺癌細胞，親和性較高，與HER2低表達人乳腺癌細胞468細胞的結合作用甚微，表明將多肽作為特異靶向HER2的分子，對HER2有選擇性結合作用；(三)本文檔來自技高網...

【技術保護點】
特異性靶向HER2蛋白的多肽，其特征在于，所述多肽的氨基酸序列為：EWVADX1NPNX2X3X4X5X6X7NX8X9X10K；其中，X1為極性氨基酸，優選為酪氨酸和組氨酸；X2為非極性氨基酸，優選為脯氨酸、甲硫氨酸和纈氨酸；X3為非極性氨基酸，優選為甲硫氨酸；X4為非極性氨基酸，優選為丙氨酸；X5為芳香族或堿性氨基酸，優選為苯丙氨酸和組氨酸；X6為堿性氨基酸，優選為精氨酸；X7為非極性氨基酸，優選地為色氨酸；X8為非極性氨基酸，優選為苯丙氨酸；X9為非極性氨基酸或非電荷極性氨基酸，優選為丙氨酸、色氨酸、酪氨酸和谷氨酰胺；X10為堿性氨基酸，優選為精氨酸。

【技術特征摘要】
1.特異性靶向HER2蛋白的多肽，其特征在于，所述多肽的氨基
酸序列為：EWVADX1NPNX2X3X4X5X6X7NX8X9X10K；
其中，X1為極性氨基酸，優選為酪氨酸和組氨酸；X2為非極性氨
基酸，優選為脯氨酸、甲硫氨酸和纈氨酸；X3為非極性氨基酸，優選
為甲硫氨酸；X4為非極性氨基酸，優選為丙氨酸；X5為芳香族或堿性
氨基酸，優選為苯丙氨酸和組氨酸；X6為堿性氨基酸，優選為精氨酸；
X7為非極性氨基酸，優選地為色氨酸；X8為非極性氨基酸，優選為苯
丙氨酸；X9為非極性氨基酸或非電荷極性氨基酸，優選為丙氨酸、色
氨酸、酪氨酸和谷氨酰胺；X10為堿性氨基酸，優選為精氨酸。
2.根據權利要求1所述的多肽，其特征在于，所述多肽的氨基酸
序列選自SEQIDNO:1-36任一所示的氨基酸序列。
3.根據權利要求2所述的多肽，其特征在于，所述多肽的氨基酸
序列為SEQIDNO:1或2。
4.編碼權利要求1-3任一項所述多肽的基因或DNA片段。
5.含有至少一個拷貝的如權利要求4所述基因或DNA片段的載
體。
6.含有權利要求5所述載體的宿...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊小亮，耿令令，方巧君，
申請(專利權)人：國家納米科學中心，
類型：發明
國別省市：北京;11