一种肿瘤靶向多肽-药物偶联衍生物、其制备方法及应用技术

本发明专利技术属于生物制药技术领域，涉及一种肿瘤靶向多肽‑药物偶联衍生物、其制备方法及应用，所述肿瘤靶向多肽‑药物偶联衍生物包括靶向多肽、长效多肽和药物分子；其中，所述靶向多肽通过柔性连接肽连接在长效多肽的C端形成融合肽，所述融合肽作为所述药物分子的载体，所述药物载体与融合肽中的长效肽以化学键相连；所述长效多肽为与人血清白蛋白具有亲和相互作用的多肽或蛋白结构域。本发明专利技术肿瘤靶向多肽‑药物偶联衍生物可与人血清白蛋白结合，显著延长在血液循环系统中的保留半衰期，实现体内长效性，并可靶向并渗透进入肿瘤组织或细胞，然后在肿瘤组织微酸环境下或细胞内通过酸水解机制释放出游离效应分子，发挥更强的抗肿瘤效能。

A tumor targeting peptide drug coupling derivative, preparation method and application thereof

The invention belongs to the biological pharmaceutical technology field, and relates to a tumor targeting polypeptide drug coupling derivative, the preparation method and the application. The tumor targeting polypeptide drug coupling derivatives include targeted polypeptide, long effect polypeptide and drug molecule; the targeted polypeptide is connected to the C of the long effect polypeptide through the flexible connective peptide. The fusion peptide is formed as a carrier of the drug molecule, the drug carrier is linked to the chemical bond with the long effect peptide in the fusion peptide, and the long effect polypeptide is a polypeptide or protein domain with affinity interaction with human serum albumin. The tumor targeting polypeptide drug coupling derivative can combine with human serum albumin, significantly prolong the retention half life in the blood circulation system, realize the long effect in the body, and target and infiltrate into the tumor tissue or cell, and then release in the acid hydrolysis mechanism of the tumor tissue and in the cells. The effective molecules can play a stronger anti-tumor effect.

【技术实现步骤摘要】
一种肿瘤靶向多肽-药物偶联衍生物、其制备方法及应用
本专利技术属于生物制药
，涉及一种肿瘤靶向多肽-药物偶联衍生物、其制备方法及应用。
技术介绍
恶性肿瘤是一种常见的、严重危及人类生命的疾病，其治疗一直是世界性难题。目前临床应用中的抗肿瘤药众多，但传统的化疗药物，如阿霉素(doxorubicin)、美登素(maytansine)澳瑞他汀(auristatin)和紫杉醇(paclitaxel)等，一般具有强烈的细胞毒性，在强效杀伤肿瘤细胞的同时，也会对人体的正常组织和细胞带来损害。此外，该类药物在细胞中的渗透能力弱、体内代谢过快等缺陷，大大降低了其疗效，使其在临床上的应用受到了很大限制。因此，科研人员一直致力于寻找增加药效及安全性的策略。随着分子生物学技术的发展及对肿瘤发病机制认识的深入，小分子药物靶向治疗已凭借其低毒、定向的优势逐步成为国内外抗肿瘤药物研发的热点，如抗体-药物偶联(antibody-drugconjugate)或蛋白-药物偶联(protein-drugconjugate)。提高抗肿瘤药物的靶向性，除了通过与单抗偶联的方式之外，还可通过将药物与多种细胞渗透肽偶联的方式来实现。肿瘤细胞渗透肽(tumorcellpenetratingpeptide，TCPP)可与肿瘤表面高表达的特异性受体结合，通过受体介导的内吞作用，靶向并渗透进入肿瘤组织内部，降低在正常组织中的相对浓度,提高药物的有效性和降低不良反应。董萍等在“神经纤毛蛋白-1与肿瘤的关系”(重庆医学2015年1月，第44卷第3期)公开了神经纤毛蛋白-1(NRP-1)受体在某些肿瘤中高表达，具有C末端R/K-X-X-R/K(X为任意氨基酸)序列的细胞渗透肽能与NRP-1高效、特异性结合，并携带目标药物进入肿瘤细胞内部。其渗透机理为，此类细胞渗透肽因具备精氨酸或赖氨酸序列从而带正电荷，可与细胞磷脂膜上的负电荷相互作用，促进多肽及偶联药物穿膜进入细胞内部。白蛋白是血浆中含量最为丰富的蛋白质，其由于分子量大，远超出肾小球滤过阈值，以及参与机体中的FcRn循环过程，因此具有长达15-19天的体内循环半衰期。基于白蛋白的长效递药策略是近年来研究的热点，其中，通过与白蛋白高亲和力结合的多肽作为长效机制的策略在大分子药物设计中被深入研究，如长效干扰素，粒细胞集落刺激因子等。这些与白蛋白具有高亲和力的多肽包括源自自然微生物天然蛋白序列筛选发现获得的结构域，如链球菌G蛋白中与白蛋白结合的结构域(albuminbindingdomain，ABD)以及人为设计改造获得的抗白蛋白抗体中抗原结合结构域(domainantibody，dAb)。通过噬菌体展示技术筛选出的多种ABD肽均具备白蛋白结合位点，且具有极高的白蛋白亲和性能，在毫微摩尔范围内即可与血浆白蛋白特异性结合，借助白蛋白在体内的长时循环，可间接延长偶联药物在体内的代谢时间，发挥长效作用。因此，在本领域中期望能够得到一种既长效递药又具有靶向性的药物体系。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种肿瘤靶向多肽-药物偶联衍生物、其制备方法及应用。该新型分子可有效将药物靶向并渗透入肿瘤内部，实现药物在肿瘤部位的高浓度富集，实现高效杀伤肿瘤细胞，同时其在体内的循环半衰期也得到了大大的延长。为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一方面，本专利技术提供一种肿瘤靶向多肽-药物偶联衍生物，其特征在于，所述肿瘤靶向多肽-药物偶联衍生物包括靶向多肽、长效多肽和药物分子；其中，所述靶向多肽通过柔性连接肽连接在长效多肽的C端形成融合肽，所述融合肽作为所述药物分子的载体，所述药物分子与融合肽中的长效多肽以化学键相连；所述长效多肽为与人血清白蛋白具有亲和相互作用的多肽或蛋白结构域。本专利技术通过将与白蛋白具有高亲和力的多肽和具有肿瘤细胞靶向渗透功能的短肽融合设计一种兼具长效和肿瘤细胞靶向渗透能力的融合多肽作为药物分子载体，将小分子药物或其衍生物与功能肽进行化学偶联，制备获得长效及肿瘤靶向多肽-药物偶联衍生物。优选地，所述长效多肽的分子量为1-20kDa。优选地，所述长效多肽的N末端的10个氨基酸中有半胱氨酸、赖氨酸或非天然氨基酸中的任意一种或至少两种的组合，优选半胱氨酸。优选地，所述半胱氨酸的数量为1-3个，例如可以是1个、2个或3个。优选地，所述赖氨酸的数量为0-3个，例如可以是0个、1个、2个或3个。优选地，所述非天然氨基酸的数量为0-3个，例如可以是0个、1个、2个或3个。优选地，所述长效多肽为链球菌G蛋白中与白蛋白结合结构域、抗白蛋白抗体抗原结合结构域、白蛋白中的任意一种或至少两种的组合。优选地，所述长效多肽的氨基酸序列如SEQIDNO.1-4所示，所述氨基酸序列如下：SEQIDNO.1：CGSLAEAKVLANRELDKYGVSDFYKRLINKAKTVEGVEALKLHILAALP；SEQIDNO.2：LAEAKVLANRELDKYGVSDLYKNMINHASRVAAVKWSIDWILAALP；SEQIDNO.3：LALAKCRALRGLDHYGVSDYYKDLIDKAKTVEGVHALWPEILQALP；SEQIDNO.4：LARAKPIALEGLDNRGVSDYYKDLIDKAKTVEGVAALRREILAALP。优选地，所述靶向多肽的结构通式为(R/K-X-Y-R/K)n其中，R为精氨酸，K为赖氨酸，X和Y为任意氨基酸，n为1-5范围内的自然整数。优选地，所述靶向多肽的氨基酸序列如SEQIDNO.5-12所示，所述氨基酸序列选自但不限于：RGDK(SEQIDNO.5)、RNGR(SEQIDNO.6)、RPARPAR(SEQIDNO.7)、CRPPR(SEQIDNO.8)、CGNKRTR(SEQIDNO.9)、CGNKRTRGC(SEQIDNO.10)、CRGDR(SEQIDNO.11)或YGRKKRRQRRRC(SEQIDNO.12)。优选地，所述靶向多肽通过柔性连接肽连接在长效多肽的C端组成长效多肽-靶向多肽，所述长效多肽-靶向多肽通过多肽合成的方法和/或重组表达的方法获得，优选为重组表达的方法获得。所述柔性连接肽的通式为(Gm-S)i其中，G为甘氨酸，S为丝氨酸，m和i独立地选自1-10范围内的自然整数，例如可以是1、2、3、4、5、6、7、8、9或10。优选地，所述融合肽的氨基酸序列如SEQIDNO.13-14所示，所述氨基酸序列如下：ABD-RGDK(SEQIDNO.13)：CGSLAEAKVLANRELDKYGVSDFYKRLINKAKTVEGVEALKLHILAALPGGGSGGGSGGGSSRGDK；ABD-RPARPAR(SEQIDNO.14)：CGSLAEAKVLANRELDKYGVSDFYKRLINKAKTVEGVEALKLHILAALPGGGSGGGSGGGSSRPARPAR。优选地，所述融合肽的核苷酸序列如SEQIDNO.15-16所示，所述核苷酸序列如下：ABD-RGDK(SEQIDNO.15)：GGTTGCGGTTCTCTGGCTGAAGCTAAAGTCCTGGCAAATCGTGAGCTGGACAAATATGGTGTGTCCGATTTCTACAAACGCCTGA本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种肿瘤靶向多肽‑药物偶联衍生物，其特征在于，所述肿瘤靶向多肽‑药物偶联衍生物包括靶向多肽、长效多肽和药物分子；其中，所述靶向多肽通过柔性连接肽连接在长效多肽的C端形成融合肽，所述融合肽作为所述药物分子的载体，所述药物分子与融合肽中的长效多肽以化学键相连；所述长效多肽为与人血清白蛋白具有亲和相互作用的多肽或蛋白结构域。

【技术特征摘要】
1.一种肿瘤靶向多肽-药物偶联衍生物，其特征在于，所述肿瘤靶向多肽-药物偶联衍生物包括靶向多肽、长效多肽和药物分子；其中，所述靶向多肽通过柔性连接肽连接在长效多肽的C端形成融合肽，所述融合肽作为所述药物分子的载体，所述药物分子与融合肽中的长效多肽以化学键相连；所述长效多肽为与人血清白蛋白具有亲和相互作用的多肽或蛋白结构域。2.根据权利要求1所述的肿瘤靶向多肽-药物偶联衍生物，其特征在于，所述长效多肽的分子量为1-20kDa；优选地，所述长效多肽的N末端的10个氨基酸中有半胱氨酸、赖氨酸或、非天然氨基酸中的任意一种或至少两种的组合，优选半胱氨酸；优选地，所述半胱氨酸的数量为1-3个；优选地，所述赖氨酸的数量为0-3个；优选地，所述非天然氨基酸的数量为0-3个；优选地，所述长效多肽为链球菌G蛋白中与白蛋白结合结构域、抗白蛋白抗体抗原结合结构域或白蛋白中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述长效多肽的氨基酸序列如SEQIDNO.1-4所示。3.根据权利要求1或2所述的肿瘤靶向多肽-药物偶联衍生物，其特征在于，所述靶向多肽为与肿瘤组织的过表达受体具有亲合力的氨基酸序列配体；优选地，所述靶向多肽的氨基酸序列的结构通式为(R/K-X-Y-R/K)n其中，R为精氨酸，K为赖氨酸，X和Y为任意氨基酸，n为1-5范围内的自然整数；优选地，所述靶向多肽的氨基酸序列如SEQIDNO.5-12所示。4.根据权利要求1-3中任一项所述的肿瘤靶向多肽-药物偶联衍生物，其特征在于，所述靶向多肽通过柔性连接肽连接在长效多肽的C端组成长效多肽-靶向多肽的融合肽，所述长效多肽-靶向多肽通过多肽合成的方法和/或重组表达的方法获得，优选为重组表达的方法获得；优选地，所述柔性连接肽的通式为(Gm-S)i其中，G为甘氨酸，S为丝氨酸，m和i独立地选自1-10范围内的自然整数；优选地，所述融合肽的氨基酸序列如SEQIDNO.13-14所示；优选地，所述融合肽的基因序列如SEQIDNO.15-16所示。5.根据权利要求1-4中任一项所述的肿瘤靶向多肽-药物偶联衍生物，其特征在于，所述药物分子为具有抑制作用和/或杀伤作用的小分子化合物；优...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘永东，张纯，苏志国，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11