一種四面體結(jié)構(gòu)的載藥體系及制藥用途制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供四面體結(jié)構(gòu)的載藥體系，該載藥體系的結(jié)構(gòu)為Aptamer?AS1411?DNA。該載藥體系的結(jié)構(gòu)為Aptamer1?AS1411?DNA，該載藥體系的結(jié)構(gòu)為Aptamer1?AS1411?DNA具體是以一條Aptamer1和三條AS1411以堿基互補(bǔ)配對(duì)的方式同時(shí)連接到DNA四面體上。本發(fā)明專利技術(shù)將其應(yīng)用于鼻咽癌藥物上，并具體靶向CD44

A tetrahedral structure of drug carrying system and pharmaceutical use

The invention provides a drug loading system of the tetrahedral structure, the structure of the drug delivery system for Aptamer AS1411 DNA. The structure of the drug delivery system for Aptamer1 AS1411 DNA, the structure of the drug delivery system for Aptamer1 AS1411 DNA in particular with a Aptamer1 and three AS1411 complementary way to simultaneously connect to DNA tetrahedron on base. The invention applies it to the drug of nasopharyngeal carcinoma and specifically targets CD44

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種四面體結(jié)構(gòu)的載藥體系及制藥用途
本專利技術(shù)提供一種具有四面體結(jié)構(gòu)的載藥體系的設(shè)計(jì)、制備及制藥用途，屬于生物醫(yī)藥

技術(shù)介紹
鼻咽癌(nasopharyngealcarcinoma，NPC)是目前發(fā)病率最高的頭頸部惡性腫瘤。在世界范圍內(nèi)，其主要發(fā)病地區(qū)為中國(guó)南部、東南亞以及非洲的中東部和南部，尤其以中國(guó)南部粵語(yǔ)人群發(fā)病率最高，達(dá)25-30/10萬(wàn)；而大多數(shù)西方國(guó)家NPC的發(fā)病率較低。NPC對(duì)射線相對(duì)敏感，部分早期NPC患者經(jīng)過(guò)單純放射治療后即可治愈；但晚期(Ⅲ、Ⅳ)NPC即使放化療結(jié)合治療，其5年生存率仍徘徊在10％～40％左右，治療效果未從根本上得到改善。難治性NPC及轉(zhuǎn)移性NPC的治療仍然存在巨大的挑戰(zhàn)。因此，對(duì)鼻咽癌新的治療方法的探索尤為重要。相對(duì)于鼻咽黏膜正常上皮細(xì)胞，鼻咽癌腫瘤細(xì)胞往往會(huì)特異性的高表達(dá)某些分子標(biāo)記。利用腫瘤細(xì)胞與正常細(xì)胞之間表面分子表達(dá)的這種差異性，能夠設(shè)計(jì)特異性識(shí)別腫瘤細(xì)胞的靶向治療策略，從而提高抗腫瘤藥物在體內(nèi)的選擇性，實(shí)現(xiàn)鼻咽癌的靶向治療。CD44蛋白是細(xì)胞外基質(zhì)的主要成分，是一類跨膜單鏈糖蛋白，參與細(xì)胞-細(xì)胞/基質(zhì)間的粘附，激活淋巴細(xì)胞歸巢及細(xì)胞遷移。研究發(fā)現(xiàn)，CD44在多種腫瘤細(xì)胞表面過(guò)表達(dá)并與腫瘤發(fā)生發(fā)展及侵襲轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，是潛在的腫瘤治療分子靶點(diǎn)。研究顯示，CD44在NPC細(xì)胞中高表達(dá)并在NPC的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮重要作用，可用作獨(dú)立的腫瘤不良預(yù)后指標(biāo)。在本課題組的前期研究中，通過(guò)激光掃描共聚焦技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)，在人鼻咽癌SUNE-15-8F細(xì)胞表面CD44過(guò)表達(dá)。體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)，與CD44-細(xì)胞相比，CD44+細(xì)胞具有更強(qiáng)的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移能力，以及對(duì)放化療的抵抗性。這些研究提示：CD44+鼻咽癌細(xì)胞表現(xiàn)出類腫瘤干細(xì)胞物性，靶向CD44+腫瘤細(xì)胞的抗腫瘤治療是頗具前景的鼻咽癌精準(zhǔn)治療策略。目前，最有效的靶向CD44的抗腫瘤策略是以抗CD44抗體作為靶頭分子，將其與抗腫瘤藥物耦聯(lián)，從而將藥物靶向傳送至CD44高表達(dá)的腫瘤細(xì)胞中。然而，由于Ⅰ期臨床試驗(yàn)中出現(xiàn)的各種強(qiáng)烈的毒副作用，相關(guān)的臨床試驗(yàn)均已被叫停。究其原因，雖然CD44分子在腫瘤細(xì)胞中高表達(dá)，但是在正常人體組織細(xì)胞中也有表達(dá)，由于抗CD44抗體的特異性強(qiáng)，導(dǎo)致基于該策略的靶向藥物難以避免地產(chǎn)生對(duì)正常細(xì)胞的非特異性殺傷副作用。據(jù)報(bào)道，CD44存在兩種不同的狀態(tài)：正常細(xì)胞表面CD44多處于靜息態(tài)，而腫瘤細(xì)胞表面的CD44由于受到多種因素的影響而處于活化狀態(tài)。因此，如能實(shí)現(xiàn)特異性識(shí)別腫瘤細(xì)胞表面處于活化狀態(tài)的CD44，將為鼻咽癌的靶向治療提供新的契機(jī)。核酸適配體是通過(guò)指數(shù)富集配基進(jìn)化系統(tǒng)(SELEX)篩選得到的一段單鏈/雙鏈寡聚核苷酸，它可以高親和性、高特異性地與靶蛋白結(jié)合，故可作為靶頭分子與藥物載體相連接，并促進(jìn)這些藥物靶向進(jìn)入腫瘤組織和腫瘤細(xì)胞之中。目前，以核酸適配體作為靶頭分子構(gòu)建高靶向性的藥物遞送系統(tǒng)是抗腫瘤研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域之一。有研究表明SELEX實(shí)驗(yàn)篩選獲得的硫代修飾的DNA核酸適配體能夠特異性識(shí)別腫瘤細(xì)胞表面CD44分子，如將其作為靶頭分子將具有如下優(yōu)勢(shì)：(1)以腫瘤細(xì)胞為模型篩選獲得，因此只有活化態(tài)CD44才能與其結(jié)合，而靜息態(tài)則不能，由此避免了對(duì)正常細(xì)胞的毒副作用；(2)與天然配體相比，具有更高的靶標(biāo)親和力和特異性；(3)核酸適配體分子很小，可以在CD44介導(dǎo)下內(nèi)吞入細(xì)胞內(nèi)，將攜帶的藥物靶向遞送至腫瘤細(xì)胞內(nèi)；(4)核酸是人體天然存在的物質(zhì)，進(jìn)入人體不會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)。因此，與當(dāng)前主流的針對(duì)CD44靶向治療的抗體策略相比，基于核酸適配體的靶向治療策略具有更加廣闊的應(yīng)用前景。目前常用于靶向治療的藥物遞送載體主要為病毒載體和非病毒載體。病毒載體由于其潛在的致病性、免疫原性等缺點(diǎn)，使其應(yīng)用受到局限；非病毒載體則存在生物相容性差、不易代謝，易在體內(nèi)蓄積產(chǎn)生毒性等問(wèn)題。因此，研發(fā)安全有效的靶向遞送載體系統(tǒng)仍是目前靶向治療亟需解決的重大問(wèn)題之一。DNA不僅是生命體的遺傳物質(zhì)，還是組成生物納米結(jié)構(gòu)功能材料的理想元件。DNA納米材料具有良好的機(jī)械性能，并富有可編程性和可控性。更為重要的是，該材料以人體固有的DNA作為原材料，具有很好的生物相容性和降解能力，對(duì)生物體毒害作用小；目前該DNA四面體作為藥物轉(zhuǎn)運(yùn)載體在藥物輸送方面已經(jīng)表現(xiàn)出很大的應(yīng)用潛能。因此，DNA納米藥物載體的出現(xiàn)為藥物靶向治療提供了新的手段和途徑。AS1411是一種正在研發(fā)中的抗腫瘤核酸適配體，由26個(gè)堿基組成。己經(jīng)證實(shí)，AS1411對(duì)多種腫瘤細(xì)胞均能發(fā)揮明顯的增殖抑制作用。進(jìn)一步研究表明核仁素是AS1411的分子靶點(diǎn)。核仁素是核仁中含量最豐富的磷酸化蛋白，具有多種生物學(xué)功能：參與細(xì)胞增殖、生長(zhǎng)以及抗細(xì)胞凋亡作用。有研究表明：AS1411的抗腫瘤作用機(jī)制為靶向抑制腫瘤細(xì)胞中核仁素的功能而阻止DNA損傷修復(fù)，繼而誘發(fā)細(xì)胞凋亡而達(dá)到抑制腫瘤的目的。目前，AS1411作為一種新型的抗癌藥物已經(jīng)進(jìn)入二期臨床試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果顯示AS1411的安全性及對(duì)各種實(shí)體癌具有很好的抗癌效果。綜上所述，相對(duì)于正常細(xì)胞，鼻咽癌腫瘤細(xì)胞表面特異性的高表達(dá)CD44分子標(biāo)記這一特征，為鼻咽癌靶向治療策略的設(shè)計(jì)提供了條件。本研究工作的總體思路是，以DNA四面體結(jié)構(gòu)作為藥物載體的主體結(jié)構(gòu)，研發(fā)新型抗腫瘤靶向載藥體系。該載藥體系通過(guò)DNA四面體每條邊上伸出的手臂鏈，以堿基互補(bǔ)配對(duì)的方式將能靶向識(shí)別CD44分子的核酸適配體和能靶向抑制核仁素的核酸適配體AS1411組合修飾到DNA四面體上，由此構(gòu)建一種新型抗鼻咽癌藥物靶向遞送體系。該載藥體系將藥物分子AS1411高效靶向遞送至鼻咽癌細(xì)胞中，進(jìn)而發(fā)揮抗腫瘤效應(yīng)。本項(xiàng)目的成功實(shí)施，將研發(fā)出一種能特異性靶向鼻咽癌細(xì)胞的智能型、高效低毒的新型藥物遞送系統(tǒng)，為鼻咽癌的靶向治療提供新技術(shù)和新途徑，具有重要的臨床應(yīng)用前景。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
基于上述目的，本專利技術(shù)提供一種靶向藥物，具體為四面體結(jié)構(gòu)的載藥復(fù)合物，具體為Aptamer-AS1411-DNA。優(yōu)選為該載藥體系的結(jié)構(gòu)為Aptamer1-AS1411-DNA，該載藥體系的結(jié)構(gòu)為Aptamer1-AS1411-DNA具體是以一條Aptamer1和三條AS1411以堿基互補(bǔ)配對(duì)的方式同時(shí)連接到DNA四面體上。所述的Aptamer1為T(mén)GC*AG*ATGC*A*AGGT*A*ACC*AT*ATCC*A*A*AGC*A*AATTGATCTATGATCGTACGAT；三條AS1411為AS1411(1)、AS1411(2)、AS1411(3)，其中，AS1411(1)具體為GGTGGTGGTGGTTGTGGTGGTGGTGGTCGGAATGCAATACGACTGTA；AS1411(2)具體為GGTGGTGGTGGTTGTGGTGGTGGTGGGAAAGCTTGTAGCTATAGTTA；AS1411(3)具體為GGTGGTGGTGGTTGTGGTGGTGGTGGAGTTAAACATCGCATGTGCTT。或優(yōu)選載藥體系的結(jié)構(gòu)為Aptamer2-AS1411-DNA，該載藥體系的結(jié)構(gòu)為Aptamer2-AS1411-DNA具體是以一條Aptamer2和三條AS1411以堿基互補(bǔ)配對(duì)的方式同時(shí)連接到DNA本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種四面體結(jié)構(gòu)的載藥體系，其特征在于，該載藥體系的結(jié)構(gòu)為Aptamer?AS1411?DNA。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種四面體結(jié)構(gòu)的載藥體系，其特征在于，該載藥體系的結(jié)構(gòu)為Aptamer-AS1411-DNA。2.權(quán)利要求1所述的四面體結(jié)構(gòu)的載藥體系，其特征在于，該載藥體系的結(jié)構(gòu)為Aptamer1-AS1411-DNA，該載藥體系的結(jié)構(gòu)為Aptamer1-AS1411-DNA具體是以一條Aptamer1和三條AS1411以堿基互補(bǔ)配對(duì)的方式同時(shí)連接到DNA四面體上。3.權(quán)利要求2所述的四面體結(jié)構(gòu)的載藥體系，其特征在于，所述的Aptamer1為T(mén)GC*AG*ATGC*A*AGGT*A*ACC*AT*ATCC*A*A*AGC*A*AATTGATCTATGATCGTACGAT；三條AS1411為AS1411(1)、AS1411(2)、AS1411(3)，其中，AS1411(1)具體為GGTGGTGGTGGTTGTGGTGGTGGTGGTCGGAATGCAATACGACTGTA；AS1411(2)具體為GGTGGTGGTGGTTGTGGTGGTGGTGGGAAAGCTTGTAGCTATAGTTA；AS1411(3)具體為GGTGGTGGTGGTTGTGGTGGTGGTGGAGTTAAACATCGCATGTGCTT。4.權(quán)利要求1所述的四面體結(jié)構(gòu)的載藥體系，其特征在于，該載藥體系的結(jié)構(gòu)為Aptamer2-AS1411-DNA，該載藥體系的結(jié)構(gòu)為Aptamer2-AS1411-DNA具體是以一條Aptamer2和三條AS1411以堿基互補(bǔ)配對(duì)的方式同時(shí)連接到DNA四面體上。5.權(quán)利要求4所述的四面體結(jié)構(gòu)的載藥體系，其特征在于Aptamer2為T(mén)TGGG*ACGGTGTT*A*A*ACG*A*A*AGGGG*ACG*ACATTGATCTATGATCGTACGAT；三條AS1411為AS1411(1)、AS1411(2)、AS1411(3)，其...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：孫麗丹，許新華，袁程，許璐，郭蓉，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：三峽大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：湖北,42