一种肿瘤靶向诊疗荧光探针制造技术

本发明专利技术公开了一种肿瘤靶向的诊疗一体的荧光探针，所述探针是以肿瘤靶向多肽序列和凋亡酶特异性识别多肽序列为骨架，荧光淬灭分子荧光对和光动力学治疗光敏剂组成。本发明专利技术公开的诊疗探针可以实现对肿瘤的靶向治疗，并且降低光动力学治疗光敏剂的毒副作用；在实现对肿瘤进行光动力学治疗的同时，对治疗效果进行原位、精确和实时的评估。本发明专利技术还可以作为一种通用的荧光探针，采用比例荧光成像的方式，用于肿瘤治疗药物的筛选和细胞凋亡成像。本发明专利技术可以实现对肿瘤治疗反馈的早期检测，对于推动肿瘤的精确治疗和实现个性化治疗具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于检测肿瘤标记物并结合光动力学疗法实现靶向治疗的荧光探针及其制备方法与应用。
技术介绍
癌症严重威胁着人类健康。化疗、放疗和基因治疗已经广泛的应用于癌症治疗研究，但面临着如何进一步提高癌症治疗效果降低药物产生的毒副作用的难题，实现对肿瘤部位的靶向药物传递已经成为当今临床医学和生物医药领域的研究热点之一；多药耐药性的产生，肿瘤微环境的变化以及个体之间的差异导致肿瘤治疗的失败，对肿瘤治疗实现个性化的治疗方式，及时的反馈肿瘤治疗效果，快速优化治疗方案将更有效的解决肿瘤治疗的难题。近年来，光动力学治疗由于其安全和非侵入性的肿瘤治疗方式，已经被广泛应用于食道癌、皮肤癌、膀胱癌、老年性黄斑变性等癌症疾病的治疗。获得FDA认证的光动力学治疗药物有等。光动力学治疗是通过光激发光敏剂，而激发态的光敏剂将能量传递给附近的氧，从而形成具有强氧化能力的单线态氧(1O2)，进而与周围的生物大分子作用，从而诱导细胞的凋亡或者坏死，实现对肿瘤的治疗。与传统的化疗和放疗方法相比，光动力学治疗可以通过光照时间和强度控制光动力学治疗的程度，而受给药量的影响较小。这个独特的特点使光动力学治疗在实际医疗过程中能够适应因个体差异和微环境的变化导致的治疗效果的差异，及时对治疗方案做出调整。然而，光敏剂非特异性的定位，通常会导致不理想的治疗效果以及对正常组织非预期的毒性。近年来越来越多的研究着重于如何提高光敏剂的肿瘤选择性，尤其是光敏剂的靶向输送和特异性激活。多肽是从生物蛋白中选择出来的，现在可以化学合成的，由一定的氨基酸组合而成的，具有特殊生理活性的物质。由于其简单的合成方法，广泛的生物活性及多样的可修饰选择性，已经被广泛的应用到化学分析，生物分析以及生物医药领域。例如，利用特定多肽序列修饰或者运载小分子药物，可以有效的改善药物的溶解性，提高药物的靶向性，增强药物在血液循环过程中的稳定性，促使药物跨越血脑屏障，促进肿瘤细胞对药物的内吞等。与此同时，固相合成技术的成熟和生物分析技术的发展极大的方便和促进了多肽的应用范围。通过正交化学的应用，可以方便的对多肽序列进行修饰，从而有效的在特定的多肽序列中引入药物分子或者荧光分子。并且，利用生物分子所特异性识别的多肽序列，联合荧光成像技术，可以有效的满足不同的检测和分析等需求。由于光动力学治疗(PDT)能够诱导细胞凋亡或者坏死，并且能够促进细胞内诸如色素沉积、凋亡酶激活、DNA破碎等生物化学反应的变化，而这些变化为肿瘤治疗效果的早期评估提供了途径。因此，从分子水平上评估光动力学治疗效果是可行的，可以极大的推动个性化的肿瘤治疗的发展。凋亡酶是一种半胱氨酸水解酶，在调控细胞程序死亡过程中扮演重要角色。大部分的肿瘤治疗药物都具有凋亡相关的机制，比如，阿霉素，喜树碱，顺铂类化疗药物以及酞菁和卟啉类光动力学治疗药物。凋亡酶的检测有利于早期肿瘤治疗效果的评价、推进和优化肿瘤治疗方案。而凋亡酶-3是凋亡酶家族中的执行凋亡酶，激活的凋亡酶-3可以识别和切断含特定序列的多肽或者蛋白，从而影响细胞周期促进细胞程序死亡。因此，凋亡酶-3被广泛应用到相关疾病的检测，以及肿瘤治疗效果的评价。小分子荧光探针被广泛的应用于化学分析，生物分析以及生物动态过程实时、非侵入性监测。因此，小分子荧光探针被广泛用于药物筛选和治疗效果的评估，实现了肿瘤治疗效果的早期监测。但是，传统的小分子荧光探针与治疗药物分步进行，而由于药物分子和小分子荧光探针在生物环境中的分布的区别，使小分子荧光探针在肿瘤治疗效果的监测和检测上造成延迟。近年来，为实现对肿瘤治疗的原位监测，人们提出了诊疗一体的载药系统的概念。这种诊疗为一体的载药系统同时具有肿瘤治疗和成像(包括药物释放监测，肿瘤诊断，治疗评价等)的性质，不仅解决了肿瘤治疗和成像监测不同步、治疗药物和成像探针分布不可控的问题，同时也极大的推动了肿瘤治疗效果的早期诊断、实时监测的进步。但是，这种诊疗系统应用在复杂的生理环境中时，同样面临着一些问题。传统的诊疗为一体的系统利用诊疗系统与靶向底物作用前后荧光强度的变化，从而验证生物环境中的动态过程。这种方法应用在体外过程中可以有较高的准确度，但是在复杂的生理环境中，探针在局部位置的富集可能造成背景荧光增强，而这些背景荧光会对检测的准确性造成极大的干扰。同时，生物体或者细胞的内吞及外排的动态作用也会导致局部区域荧光强度的变化。此外，个体的差异性和生理环境的复杂性同样可能造成假阳性信号。因此，依赖单一的荧光强度的变化不能对生物体内的动态过程进行准确的反馈和监测。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术提供了一种肿瘤靶向光动力学治疗诊疗探针，其如图1所示。所述探针是以凋亡酶特异性识别多肽序列B和肿瘤靶向多肽序列D为骨架，能量共振转移的分子荧光对C和光动力学治疗光敏剂A组成，所述的能量共振转移的分子荧光对C由给体C1和受体C2组成，C1和C2分别键合在B的两边，结构如下述任意一式：A-C1-B-C2-D、A-C2-B-C1-D、A-D-C1-B-C2、A-D-C2-B-C1、D-A-C1-B-C2、D-A-C2-B-C1。所述的光动力学治疗光敏剂为酞菁类光敏剂或卟啉类光敏剂。所述的能量共振转移的分子荧光对为荧光素和二甲氨基偶氮苯、二甲氨基偶氮苯和四甲基罗丹明、四甲基罗丹明和荧光素中的一种。所述的凋亡酶是早期凋亡诊断信号，为凋亡酶-9，凋亡酶-3，或者其它凋亡酶。所述的肿瘤靶向多肽序列为精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸、甘氨酸-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-丝氨酸、天冬酰胺-甘氨酸-精氨酸、半胱氨酸-精氨酸-谷氨酸-赖氨酸-丙氨酸中的一种。所述的凋亡酶特异性识别多肽序列为天冬氨酸-谷氨酸-缬氨酸-天冬氨酸、亮氨酸-谷氨酸-组氨酸-天冬氨酸或者色氨酸-谷氨酸-组氨酸-天冬氨酸中的一种。本专利技术的目的是提供一种肿瘤靶向光动力学治疗诊疗探针，原卟啉-赖氨酸(荧光素)-丝氨酸-天冬氨酸-谷氨酸-缬氨酸-天冬氨酸-丝氨酸-赖氨酸(二甲氨基偶氮苯)-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸，PpIX-K(FAM)SDEVDSK(Dabcyl)RGD，结构式为式(I)所示：本专利技术所提供的肿瘤靶向光动力学治疗诊疗探针，是采用多肽固相合成的方法制备。本专利技术的再一个目的是提供肿瘤靶向光动力学治疗诊疗探针的应用，1)在制备抗肿瘤光动力治疗药物中的应用；2)通过荧光成像，可以应用到药物筛选和肿瘤治疗效果的评本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种肿瘤靶向光动力学治疗诊疗探针，其特征在于：所述探针是以凋亡酶特异性识别多肽序列B和肿瘤靶向多肽序列D为骨架，能量共振转移的分子荧光对C和光动力学治疗光敏剂A组成；所述的能量共振转移的分子荧光对C由给体C1和受体C2组成，C1和C2分别键合在B的两边，结构如下述任意一式：A‑C1‑B‑C2‑D、A‑C2‑B‑C1‑D、A‑D‑C1‑B‑C2、A‑D‑C2‑B‑C1、D‑A‑C1‑B‑C2、D‑A‑C2‑B‑C1。

【技术特征摘要】
1.一种肿瘤靶向光动力学治疗诊疗探针，其特征在于：所述探针是以凋亡酶特
异性识别多肽序列B和肿瘤靶向多肽序列D为骨架，能量共振转移的分子荧光
对C和光动力学治疗光敏剂A组成；所述的能量共振转移的分子荧光对C由给
体C1和受体C2组成，C1和C2分别键合在B的两边，结构如下述任意一式：
A-C1-B-C2-D、A-C2-B-C1-D、A-D-C1-B-C2、A-D-C2-B-C1、D-A-C1-B-C2、
D-A-C2-B-C1。
2.根据权利要求1所述的肿瘤靶向光动力学治疗诊疗探针，其特征在于：所述
的光动力学治疗光敏剂为酞菁类光敏剂或卟啉类光敏剂。
3.根据权利要求2所述的肿瘤靶向光动力学治疗诊疗探针，其特征在于：所述
的能量共振转移的分子荧光对为荧光素和二甲氨基偶氮苯、二甲氨基偶氮苯和
四甲基罗丹明、四甲基罗丹明和荧光素中的一种。
4.根据权利要求3所述的肿瘤靶向光动力学治疗诊疗探针，其特征在于：所述
的凋亡酶为凋亡酶-9，凋亡酶-3，或者其它凋亡酶中的一种。
5.根据权利要求4所述的肿瘤靶向光动力学治疗诊疗探针，其特征在于：所述
的凋亡酶特异性识别多肽序列为天冬氨酸-谷氨酸-缬氨酸-天冬氨酸、亮氨酸-谷
氨酸-组氨酸-天冬氨酸或者色氨酸-谷氨酸-组氨酸-天冬氨酸中的一种；所述的肿
瘤靶向多肽序列为精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸、甘氨酸-...

【专利技术属性】
技术研发人员：张先正，李仕颖，成红，曾旋，冯俊，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42