温敏性长效缓释药物载体及其应用制造技术

本发明专利技术公开了温敏性长效缓释药物载体及其应用，其中，该温敏性长效缓释药物载体包括：重复氨基酸序列(XGVPG)n，其中，n为不小于30的整数，X氨基酸是除脯氨酸以外任何一种氨基酸。通过对载体的重复氨基酸序列和序列大小进行限定，从而降低药物载体的相变温度，使该载体在皮下呈凝胶状，并缓释药物入血，显著降低了药物的释放速率，有效突破传统的药代提高途径中延长半衰期的限制，显著延长了药物的半衰期，改善了药代动力学参数。

【技术实现步骤摘要】
温敏性长效缓释药物载体及其应用
本专利技术属于生物医药领域，具体涉及温敏性长效缓释药物载体及其应用，更具体地，涉及温敏性长效缓释药物载体、缓释药物、分离的多肽、分离的核酸、重组载体，以及分离的多肽、分离的核酸和重组载体在制备药物中的用途。
技术介绍
蛋白质偶联物由于可以增大小分子蛋白质的水合半径，从而逃逸肾脏清除作用，已经成为有效延长蛋白药物循环半衰期最常用的方法。目前，解决这些问题的最常用方法是用聚乙二醇(PEG)修饰蛋白质药物，这种方法通常被称为PEG化(PEGylation)。用聚乙二醇(PEG)修饰IFN，能有效改善其药代动力学，改善药物分布，提高其疗效。然而，PEGylation通常产生非均相的位点异构体混合物，难以分离和纯化，同时也具有活性低，特异性差，分子量无法精确控制等明显的局限性。另外，将治疗性蛋白融合到人血清白蛋白(HSA)和抗体的Fc片段等长效循环蛋白是另一种延长其循环半衰期的方法。通过融合人血清白蛋白能够有效提高干扰素循环半衰期并有效控制修饰位点，但活性保持仅有1％，且临床试验效果并不明显。此外，药用蛋白-HSA需要在真核表达系统中生产，产率低、成本高。Fc融合也有其自身问题，如免疫原性，蛋白活性和稳定性低，以及异构糖基化。最近，无规卷曲的多肽被用于提高药物蛋白的体内半衰期，包括XTEN化,PAS化,和ELP化。这些方法可以将药物蛋白在小鼠体内半衰期延长到1-2天，将给药频率降低到每周一次。然而，这些方法很难进一步显著提高药代水平。因此，蛋白药物递送载体有待研究。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种温敏性缓释药物载体，通过对载体的重复氨基酸序列和序列大小进行限定，从而降低药物载体的相变温度，使该载体在体内呈凝胶状，显著降低了药物的释放速率，改善了药物的半衰期。需要说明的是，本专利技术是基于专利技术人的下列工作而完成的：类弹性蛋白多肽(ELP)具有温敏性可逆相变的特性，其中，可逆相变是指类弹性蛋白在两相之间在一定温度时的相平衡压力下发生的相变化，也就是说，若环境温度低于它的相变温度,该多肽在水溶液中为高度可溶；相反,当环境温度高于该相变温度时，富含水的多肽链结构脱水，并开始聚集，形成一个富含ELP的聚集物，并且这个相变过程是可逆的。专利技术人研究发现，ELP的相变温度可随氨基酸的疏水性和重复单元的数量而改变。而且ELP具有生物相容性，无毒无免疫原性。而且可以应用基因工程与蛋白和多肽融合用于蛋白和多肽的纯化和转运，进而利用ELP蛋白的温敏可逆相变特性可以实现蛋白类药物的温度依赖性可控释放，进而将循环半衰期延长与温度依赖性可控释放结合起来，用于温敏性缓释药物载体，并用于小分子蛋白和多肽类药物的给药。同时，专利技术人对载体的重复氨基酸序列和序列大小进行优化，使药物载体的相变温度降低，使该载体在体内呈凝胶状，显著降低了药物的释放速率，改善了药物的半衰期。通过基因工程技术将药用蛋白与ELP的N末端融合，形成温敏性融合蛋白，调控其重复单元数量使相变温度低于体温。从而皮下注射的ELP融合蛋白会从溶液中析出并在注射部位皮下形成凝胶储库。我们进一步提出，由于ELP相变温度具有浓度依赖性，储库中边缘的ELP融合蛋白分子会在相当长的一段时期内逐渐溶解扩散释放进入血液循环系统。ELP融合蛋白具有通过高渗透性与滞留效应介导的被动靶向肿瘤的优势，因此我们选择了肿瘤模型作为实施例，验证了该ELP融合蛋白在肿瘤治疗中的功效。结果表明一次性皮下注射温敏性IFN-ELP融合蛋白表现出大大增强的肿瘤聚集并根治肿瘤。这种温敏性长效缓释蛋白递送途径在提高药代表现方面具有显著优势，适用于很多药用蛋白和多种疾病治疗，不仅可减少给药频率，还可极大提高治疗效果，同时降低毒副作用，从而大大提高患者的生活质量。因而，根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供了一种温敏性长效缓释药物载体。根据本专利技术的实施例，该温敏性长效缓释药物载体包括：重复氨基酸序列(XGVPG)n，其中，n为不小于30的整数，X是除脯氨酸以外任何一种氨基酸。根据本专利技术实施例的温敏性缓释药物载体，通过对载体的重复氨基酸序列和序列大小进行限定，从而降低药物载体的相变温度，使该载体在皮下呈凝胶状，并缓释蛋白药物入血，实现蛋白药物的零级释放，显著降低了药物的释放速率，有效突破传统的药代提高途径中延长半衰期的限制，根据本专利技术的一些实施例，该药物载体可以将蛋白药物的循环半衰期延长几百倍，并显著提高了药物的生物利用度，改善了药代动力学参数。另外，根据本专利技术上述实施例的温敏性长效缓释药物载体，还可以具有如下附加的技术特征：根据本专利技术的实施例，n为30-200的整数。根据本专利技术的优选实施例，n为60-120的整数。由此，相变温度适宜，药物的半衰期更长。根据本专利技术的实施例，所述药物载体的相变温度为20-36摄氏度。由此，相变温度适宜，药物的半衰期更长。根据本专利技术的第二方面，本专利技术提供了一种缓释药物。根据本专利技术的实施例，该缓释药物包括：前述的温敏性长效缓释药物载体；治疗剂，所述治疗剂与所述药物载体操作地相关联，所述治疗剂为蛋白质类物质。根据本专利技术实施例的缓释药物，通过将蛋白质类治疗剂与前述的温敏性缓释药物载体相关联，显著降低了药物的释放速率，有效突破传统的药代提高途径中延长半衰期的限制，显著延长了药物的半衰期，改善了药代动力学参数，提高药物的疗效，降低药物的毒副作用。根据本专利技术的实施例，所述蛋白质类物质为选自医药、农业、科研以及其它工业领域相关的蛋白、小肽和抗体。根据本专利技术的实施例，所述蛋白质类物质的分子量为1000-300000Da。根据本专利技术的实施例，所述蛋白质类物质为干扰素、粒细胞集落刺激因子、瘦素、胰高血糖素样肽-1及其类似物和水蛭素的至少一种。根据本专利技术的实施例，所述干扰素为干扰素α、干扰素β、干扰素γ或干扰素λ。根据本专利技术的第三方面，本专利技术提供了一种分离的多肽。根据本专利技术的实施例，所述多肽包括：载体序列，所述载体序列包括重复氨基酸序列(XGVPG)n，其中，n为不小于30的整数，X是除脯氨酸以外任何一种氨基酸；以及治疗剂序列，所述治疗剂序列编码前述的治疗剂。由此，该分离的多肽表达前述的缓释药物，具有前述的缓释药物的全部技术特征和技术效果，在此不再一一赘述。根据本专利技术的实施例，n为30-200的整数。根据本专利技术的优选实施例，n为60-120的整数。由此，相变温度适宜，与该多肽连接的药物的半衰期更长。根据本专利技术的第四方面，本专利技术提供了一种分离的核酸。根据本专利技术的实施例，所述核酸编码前述的多肽。该核酸具有前述多肽的全部技术特征和技术效果，在此不再赘述。根据本专利技术的第五方面，本专利技术提供了一种重组载体。根据本专利技术的实施例，所述重组载体含有前述的核酸。该载体可以通过例如将上述核苷酸序列插入克隆载体或表达载体而得到，或者可以通过人工合成得到。例如，该载体可以是质粒。根据本专利技术的第六方面，本专利技术提供了一种重组细胞。根据本专利技术的实施例，该重组细胞含有前述的重组载体。该重组细胞具有前述核酸的全部技术特征和技术效果，在此不再赘述。根据本专利技术的第七方面，本专利技术提供了前述的分离的多肽、前述的分离的核酸、前述的重组载体和前述的重组细胞在制备药物中的用途，所述药本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种温敏性长效缓释药物载体，其特征在于，包括：重复氨基酸序列(XGVPG)n，其中，n为不小于30的整数，X是除脯氨酸以外任何一种氨基酸。

【技术特征摘要】
1.一种温敏性长效缓释药物载体，其特征在于，包括：重复氨基酸序列(XGVPG)n，其中，n为不小于30的整数，X是除脯氨酸以外任何一种氨基酸。2.根据权利要求1所述的药物载体，其特征在于，n为30-200的整数，优选地，为60-120的整数。3.根据权利要求1所述的药物载体，其特征在于，所述药物载体的相变温度为20-36摄氏度。4.一种长效缓释药物，其特征在于，包括：权利要求1-3任一项所述的温敏性长效缓释药物载体；以及治疗剂，所述治疗剂与所述药物载体操作地相关联，所述治疗剂为蛋白质类物质，任选地，所述蛋白质类物质的分子量为1000-300000Da。5.根据权利要求4所述的长效缓释药物，其特征在于，所述蛋白质类物质为选自医药、农业、科研以及其它工业领域相关的蛋白、小肽和抗体，优选地，所述蛋白质类物质为干扰素、粒细胞集落刺激因子、瘦素、胰高血...

【专利技术属性】
技术研发人员：高卫平，王卓然，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11