群体感应多肽及其在制备肿瘤靶向诊治递药系统中的用途技术方案

本发明专利技术属药学领域，涉及群体感应多肽及其在制备肿瘤靶向诊治递药系统中的用途，具体涉及高度稳定且可靶向脑毛细血管内皮细胞、肿瘤新生血管、肿瘤拟态血管和肿瘤细胞的群体感应多肽包括D构型多肽，及L构型多肽和稳定性D构型多肽的药物复合物和修饰的纳米递药系统，及其在制备肿瘤诊断和治疗制剂中的用途。经试验结果显示：

【技术实现步骤摘要】
群体感应多肽及其在制备肿瘤靶向诊治递药系统中的用途
本专利技术属药学领域，涉及群体感应多肽及其在制备肿瘤靶向诊治递药系统中的用途，具体涉及高度稳定且可靶向脑毛细血管内皮细胞、肿瘤新生血管、肿瘤拟态血管和肿瘤细胞的群体感应多肽包括D构型多肽，及L构型多肽和稳定性D构型多肽的药物复合物和修饰的纳米递药系统，尤其涉及D构型多肽DWSW(D构型氨基酸序列DWDSDWDGDPDYDS)，及L构型多肽LWSW(氨基酸序列为SYPGWSW)和稳定性D构型多肽的诊断和治疗药物复合物、修饰的高分子载体材料及其所构建的脂质体、聚合物胶束、聚合物圆盘、纳米粒等纳米递药系统，以及在制备脑肿瘤或外周肿瘤诊断和靶向治疗制剂中的应用。
技术介绍
现有技术公开了肿瘤是严重威胁人类生命和健康的疾病，死亡率高。外周肿瘤(尽管模型动物体内存在明显EPR效应，但人类肿瘤EPR效应差异极大，甚至不明显)存在血-肿瘤屏障(BTB)，使药物分子和递药系统较难进入肿瘤组织，导致药物治疗不理想。脑部肿瘤存在血-脑屏障(BBB)、血-脑肿瘤屏障(BBTB)，限制了药物分子和递药系统进入脑内，使大多数抗肿瘤药物难以发挥作用，因而脑部肿瘤的治疗和预后远差于外周肿瘤。近年来，主动靶向成为提高肿瘤组织药物靶向效率的重要策略。主动靶向策略主要针对肿瘤组织中高表达的受体或转运体，利用与特异性受体或转运体具有识别、结合能力的对应配体，将纳米递药系统递送至肿瘤组织或细胞中。常用的对应配体包括单克隆抗体、多肽、核酸适体、小分子化合物等。配体修饰后的纳米递药系统可通过屏障膜(如脑肿瘤的BBB和BBTB、外周肿瘤的BTB)上特定受体或转运体而跨越屏障富集于肿瘤部位，再通过细胞表面受体或转运体与配体的特异性识别、结合、内化，将药物递送至肿瘤组织和细胞内，从而实现纳米递药系统对肿瘤的主动靶向目标。群体感应现象是微生物间通过释放某些特定的小化学分子并感知其浓度变化来监测菌群密度并调控自身的某些生理行为从而适应周围环境的信号交流机制。有研究表明，一些特定的群体感应多肽能够与细胞之间产生相互作用。LWSW(L构型氨基酸序列为SYPGWSW的多肽)是丙酮丁醇梭菌中提取出的群体感应七肽，能够选择性透过BBB；进一步研究还发现，该多肽除了可以选择性跨越BBB外，还能够靶向脑胶质瘤细胞和新生血管内皮细胞，但尚未见其在靶向递药方面的应用。基于现有技术的现状，本申请的专利技术人拟提供新的群体感应多肽及其在制备肿瘤靶向诊治递药系统中的用途，具体涉及LWSW修饰的复合物及递药系统，并针对LWSW在体内易被酶降解而降低其肿瘤靶向能力的问题，提供D构型多肽靶向分子DWSW(D构型氨基酸序列DWDSDWDGDPDYDS)，既提高WSW分子本身稳定性和肿瘤靶向效果，也改善其与复合物、与所修饰纳米递药系统对体内肿瘤靶向性能，更有效地实现对外周肿瘤和脑肿瘤靶向诊治的目标。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的缺陷，提供群体感应多肽及其药物用途，具体涉及WSW多肽分子在肿瘤或脑肿瘤靶向诊治中的应用，并进一步优化其稳定性，达到更好的体内肿瘤或脑肿瘤靶向效果；尤其涉及制备具有高稳定性的D构型多肽分子DWSW(D构型氨基酸序列DWDSDWDGDPDYDS)，并分别以LWSW(L构型氨基酸序列SYPGWSW)和DWSW修饰药物分子和高分子载体材料，构建WSW-药物复合物、WSW修饰的纳米递药系统，以实现药物对外周肿瘤和脑肿瘤的靶向诊疗。具体的，本专利技术利用固相多肽合成技术，设计并制备了D构型多肽分子DWSW，其对血清具有高稳定性，可靶向脑毛细血管内皮细胞、肿瘤新生血管、肿瘤拟态血管和肿瘤细胞。LWSW和本专利技术所设计的DWSW分别连接半胱氨酸后，可利用其分子中巯基与马来酰亚胺功能化荧光物质(如Fluorescence、近红外染料Cy5.5、IR820、DiR、磁共振影像剂Gd-DTPA、放射影像剂99mTc-DTPA等)反应而形成复合物。LWSW和本专利技术所设计的DWSW分别修饰药物，包括通过马来酰亚胺己肼衍生物反应形成pH敏感腙键(涉及阿霉素、表阿霉素等含酮或醛基的药物)、或通过3-(2-吡啶二巯基)丙酸衍生物反应形成二硫键(涉及紫杉醇、多烯紫杉醇、喜树碱、羟基喜树碱、9-硝基喜树碱、长春新碱等含羟基或氨基的药物)、或通过多巴胺与药物中硼酸基团反应形成pH敏感硼酸脂(涉及药物硼替佐米等含硼酸基团的药物)、或通过固相合成直接形成酰胺键(涉及药物p53激活肽、抗菌肽、多肽毒素等多肽药物)的多肽-药物复合物。LWSW和本专利技术所设计的DWSW分别连接半胱氨酸后，可修饰在含马来酰亚胺功能基的聚乙二醇-二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺(PEG-DSPE)、聚乙二醇-聚乳酸(PEG-PLA)、聚乙二醇-乳酸羟基乙酸共聚物(PEG-PLGA)、聚乙二醇-聚己内酯(PEG-PCL)等高分子载体材料上，可用于LWSW和DWSW分别修饰的脂质体、聚合物胶束、聚合物圆盘、纳米粒等纳米递药系统的构建。本专利技术所设计的LWSW和DWSW分别修饰的纳米递药系统可包载紫杉醇、多烯紫杉醇、阿霉素、表阿霉素、喜树碱、羟基喜树碱、9-硝基喜树碱、长春新碱、硼替唑米、卡非佐米、小白菊内酯、p53激活肽、蜂毒肽、蝎毒肽等抗肿瘤药物；也可包载荧光物质，如香豆素6、FAM，近红外染料Cy5.5、IR820、DiR、DiD、磁共振影像剂Gd-DTPA、放射影像剂99mTc-DTPA等。本专利技术所设计的DWSW可介导药物或纳米递药系统特异性靶向血脑屏障、肿瘤组织，用于脑肿瘤或外周肿瘤的靶向诊断和治疗。本专利技术提供了DWSW制备和性质考察，以及LWSW和DWSW分别所修饰的药物复合物和纳米递药系统用于肿瘤诊疗的物质基础。本专利技术的试验结果表明：LWSW和DWSW均可介导肿瘤或脑肿瘤的体内主动靶向；与LWSW相比，DWSW在血清中稳定性更好，因而其介导的体内主动靶向效果更优。1.WSW、WSW-Cys及其荧光标记物(WSW-Fluorescence)的合成采用固相合成方法制备DWSW-Cys、LWSW-Cys。通过马来酰亚胺基团与巯基的Michael加成反应合成了DWSW-Fluorescence、LWSW-Fluorescence。HPLC、MS表征结构。2.WSW-DTPA-Gd与WSW-DTPA-99mTc的合成通过马来酰亚胺基团与巯基的Michael加成反应合成了DWSW-DTPA或LWSW-DTPA，螯合Gd或99mTc获得WSW-DTPA-Gd或WSW-DTPA-99mTc。3.WSW稳定性和靶向能力评价从血清稳定性方面进行DWSW和LWSW性质的考察。将DWSW和LWSW分别与小鼠血清在37℃进行孵育，在不同时间点检测多肽的浓度，进行稳定性的比较。比较DWSW-Fluorescence、LWSW-Fluorescence对脑毛细血管内皮细胞(BCEC)脐静脉内皮细胞HUVEC和模型肿瘤细胞(脑胶质瘤细胞U87)的体外靶向性。比较体外3D肿瘤球模型对DWSW-Fluorescence、LWSW-Fluorescence的摄取能力。4.WSW-药物复合物的制备连接半胱氨酸后的DWSW和LWSW分别与药物的马来酰亚胺己肼衍生物反应，形成含pH敏感腙键的多肽-药物复合物，其中所涉及本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.群体感应多肽，其特征在于，包括D构型多肽分子DWSW，及L构型多肽分子LWSWL和稳定性D构型多肽的药物复合物和修饰的纳米递药系统，所述的群体感应多肽可靶向脑毛细血管内皮细胞、肿瘤新生血管、肿瘤拟态血管和肿瘤细胞。

【技术特征摘要】
1.群体感应多肽，其特征在于，包括D构型多肽分子DWSW，及L构型多肽分子LWSWL和稳定性D构型多肽的药物复合物和修饰的纳米递药系统，所述的群体感应多肽可靶向脑毛细血管内皮细胞、肿瘤新生血管、肿瘤拟态血管和肿瘤细胞。2.按权利要求1所述的群体感应多肽，其特征在于，所述的D构型多肽分子DWSW，其序列由D构型氨基酸按DWDSDWDGDPDYDS排列,可用于介导药物分子或纳米载药系统的靶向递送。3.按权利要求1所述的群体感应多肽，其特征在于，所述的D构型多肽分子DWSW，在制备跨越血脑屏障、靶向肿瘤新生血管、肿瘤拟态血管和肿瘤细胞实现药物分子或纳米载药系统的脑部肿瘤或外周肿瘤靶向递送制剂中的用途。4.按权利要求1所述的群体感应多肽，其特征在于，所述的D构型多肽分子DWSW，巯基化后与含有马来酰亚胺基团的影像物质X反应，获得DWSW-X复合物。5.按权利要求1所述的群体感应多肽，其特征在于，所述的L构型多肽分子LWSW其氨基酸序列为SYPGWSW，该LWSW巯基化后与含有马来酰亚胺基团的影像物质X反应，获得LWSW-X复合物。6.按权利要求4或5所述的群体感应多肽，其特征在于，所述的DWSW-X复合物或LWSW-X复合物中影像物质X是荧光物质Fluorescence，近红外染料Cy7、IR820、DiR，磁共振影像剂Gd-DTPA或放射影像剂99mTc-DTPA，用于脑肿瘤部或外周肿瘤的影像诊断和示踪。7.按权利要求2所述的群体感应多肽，其特征在于，所述的D构型多肽分子DWSW，通过pH敏感的腙键、pH敏感的硼酸脂键、二硫键与治疗药物连接，或直接与多肽药物缩合，制得DWSW-Y复合物。8.按权利要求1所述的群体感应多肽，其特征在于，所述的L构型多肽分子LWSW通过pH敏感的腙键、pH敏感的硼酸脂键、二硫键与治疗药物连接，或直接与多肽药物缩合，获得LWSW-Y复合物。9.按权利要求7或8所述的群体感应多肽，其特征在于，所述的DWSW-Y或LWSW-Y复合物中，Y是阿霉素等蒽环类抗肿瘤药物、紫杉醇等紫杉烷类抗肿瘤药物、9-硝基喜树碱等喜树碱类抗肿瘤药物、长春新碱类抗肿瘤药物、硼替佐米类抗肿瘤药物、小白菊内酯类抗肿瘤药物或p53激活肽类抗肿瘤药物，用作脑部肿瘤或外周肿...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆伟跃，冉丹妮，毛佳妮，谢操，占昌友，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：上海,31