治疗性纳米缀合物及其用途制造技术

技术编号:24016734 阅读:44 留言:0更新日期:2020-05-02 03:41
本发明专利技术涉及纳米结构的缀合物,更具体地涉及适于将其经缀合的治疗剂选择性递送至特定细胞和组织类型的纳米结构的融合蛋白。本发明专利技术还涉及包含此类纳米结构蛋白的纳米颗粒及其治疗用途。

Therapeutic nanocomposites and their applications

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】治疗性纳米缀合物及其用途
本专利技术涉及纳米结构蛋白材料领域,更具体地涉及可用于治疗的携带治疗剂的融合蛋白。
技术介绍
当与游离分子相比时,以纳米缀合物形式的药物的全身给予受益于增强的药物稳定性。通过纳米级载体中的官能团的化学结合,还可以将有价值的其他性质(如细胞靶向性)合并到给定的杂化复合材料中,从而从纳米材料的高表面积/体积比中获利。当全身给予时,在肺或其他高度血管化的器官中没有聚集的情况下,所得的尺寸在约8至100nm之间的载有药物的缀合物从肾过滤中逃逸。这一事实,与材料的适当的理化性质相结合,可能会导致循环时间延长和药物对靶器官的暴露时间延长,从而增强治疗效果并为患者带来益处。在包括金属、陶瓷、聚合物和碳纳米管的作为药物载体被研究材料的多样性中,蛋白质在生物相容性和可降解性方面提供了独特的性质,在日益增加的纳米毒理学问题的背景下,这种性质使蛋白质特别具有吸引力。随着蛋白质自组装到纳米结构材料的工程的迅速发展,对最终的几何结构和物化性质的控制变得严格,作为化学偶联药物的载体,蛋白质材料逐渐获得了功能上和结构上的多用性。实际上,已显示:细胞毒性“有效负载”附着于抗体以形成抗体-药物缀合物(ADC)提供了通过抗体与癌症选择性细胞表面分子的特异性结合,将细胞毒性剂选择性递送至癌细胞的机制。该策略的多个实例已被证明是有效的,像吉妥单抗(gemtuzumabozogamicin),其包括与高效力靶向DNA的抗生素——用于对抗急性髓性白血病的卡奇霉素(calicheamicin)缀合的抗CD33抗体。此外,美登木素生物碱(maytansinoids)——一种高效力微管破坏剂,作为ADC的有效负载已进行了测试,从而产生用于治疗HER2阳性乳腺癌的制剂曲妥珠单抗-美坦新偶联物(ado-trastuzumabemtansine)。然而,就成本与合成而言,抗体的结构复杂性可能成为繁琐的障碍。专利技术人先前通过应用基于在核心蛋白上添加阳离子N末端结构域和C末端聚组氨酸的纳米构造原理,来探究纳米医学领域。[Serna,N.等人2016.Nanomedicine,12:1241-51]在本领域中已有描述:这些末端标签和整个融合过程中产生的电荷平衡促进了单体蛋白自组装和低聚化为稳健的环形纳米颗粒,在血浆中是稳定的[Cespedes,M.V.等人2014.ACSNano.,8:4166-4176],并且如若具有细胞靶向肽的能力,则会具有高细胞渗透性。[Xu,Z.K.等人2015.MaterialsLetters,154:140-3]这些蛋白质结构的构建模块(buildingblocks)也可以包含形式为具有模块化组织的融合延伸的功能肽,如细胞靶向剂、内吞体裂解剂(endosomolyticagents)或核定位信号。由于当前的治疗方法仍然显示出失败的余地,主要是由于肿瘤抵抗现象,这可能例如是肿瘤内克隆选择那些对化疗最有抗性的细胞所致,因此本领域仍需开发更具特异性的治疗方法,这种方法可以靶向导致治疗失败和肿瘤进展的特定肿瘤细胞,同时减少治疗剂的副作用和脱靶作用。
技术实现思路
在第一方面,本专利技术涉及融合蛋白,其包含(i)聚阳离子肽,(ii)间插多肽区域,和(iii)富含带正电荷的氨基酸的区域,其中,间插多肽区域与至少一种治疗剂缀合。在其他方面中,本专利技术涉及制备第一方面的融合蛋白的方法、涉及制备包含多拷贝的根据本专利技术第一方面的融合蛋白的纳米颗粒的方法、涉及包含多拷贝的本专利技术的融合蛋白的纳米颗粒、或通过本专利技术的用来制备多种纳米颗粒的方法所获得的纳米颗粒。本专利技术还涉及用于医药的根据本专利技术的融合蛋白或纳米颗粒。在最后方面中,本专利技术涉及用于治疗癌症的根据本专利技术的融合蛋白或纳米颗粒。附图说明图1.硫醇官能化的低聚-FdU的合成和理化表征。(a)用硫醇官能化的低聚-FdU的合成:利用β-氰基乙基亚磷酰胺化学(β-cyanoethylphosphoramiditechemistry),在RNA/DNA合成仪上以1μmol规模(量级,scale)合成五聚体低聚(FdU)5-SH(低聚-FdU)。3'-硫醇改性剂——C3可控孔径玻璃(controlledporeglass)(CPG)(LinkTechnologies)用作合成的固体载体(support)。首先,加入六乙二醇(HEG)亚磷酰胺(GlenResearch)。然后,通过重复加入二甲氧基三苯甲基(DMT)保护的5-氟-2'-脱氧尿苷亚磷酰胺单元来完成合成。组装好序列后,在室温下将寡核苷酸载体用含0.1MDTT(1,4-二硫苏糖醇)的氨水(32%)处理2小时。18将氨溶液浓缩至干燥,并在使用前将产物在用水洗脱的NAP-10(SephadexG-25)柱上脱盐。游离低聚-FdU的合成:如前所述地,在无HEG和硫醇基团的情况下,而是使用3'-琥珀酰-FdU可控孔径玻璃作为固体载体来制备对照五聚体低聚-FdU。最后,将寡核苷酸用氨水(32%)在室温下脱保护2h。(b)低聚(FdU)5-SH的理化表征。五聚体FdU-HEG-SH的HPLC分析(条件:X-bridgeTMOSTC18(10×50mm,2.5μm);0%至40%的线性梯度20min,流速2mL/min;溶液A是0.1M水性乙酸三乙铵(TEAA)中的5%ACN,而溶液B是0.1M水性TEAA中的70%ACN。(c)五聚体FdU-HEG-SH的UV光谱。通过在260nm处的吸收来定量五聚体。(d)五聚体FdU-HEG-SH(低聚-FdU)的MS光谱(MALDI-TOF)。M经计算是1976.2,M经发现是1974.0。(e)对照五聚体FdU(游离低聚-FdU)的MS光谱(MALDI-TOF)。M经计算是1478.1,M经发现是1476.5。图2.T22-GFP-H6-FdU纳米缀合物的理化表征和药物与纳米颗粒的比。通过MALDI-TOFF光谱来分析缀合产物。(a)T22-GFP-H6-FdU缀合产物的质谱分析法确定了携带1个低聚-FdU或2个低聚-FdU有效负载的产物、未缀合的T22-GFP-H6蛋白、和缀合偶联剂(coupler)的T22-GFP-H6的分子质量。(b)与T22-GFP-H6纳米颗粒相比,通过动态光散射测定的T22-GFP-H6-FdU尺寸。(c)通过透射电子显微镜检测的代表性T22-GFP-H6-FdU图像。(d)T22-GFP-H6-FdU自组装纳米粒子的分子模型(来源:Rueda,F.等人AdvMater27,7816-7822(2015)。经JohnWiley&Sons许可印刷)。(e)药物/纳米颗粒之比:T22-GFP-H6和T22-GFP-H6-FdU纳米缀合物的UV光谱分析给出:平均有8分子的五聚体低聚-FdU,其对应于每个T22-GFP-H6纳米粒子总共有40个FdU分子。图3.用于在评估转移方案的消退和防止中的抗转移作用的小鼠模型、实验设置和T22-GFP-H6-FdU剂量。(a)用于已建立的转移方案的消本文档来自技高网
...

【技术保护点】
1.融合蛋白,其包含/n(i)聚阳离子肽,/n(ii)间插多肽区域,和/n(iii)富含带正电荷的氨基酸的区域,/n其中,所述间插多肽区域与至少一种治疗剂缀合。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170714 EP 17382461.61.融合蛋白,其包含
(i)聚阳离子肽,
(ii)间插多肽区域,和
(iii)富含带正电荷的氨基酸的区域,
其中,所述间插多肽区域与至少一种治疗剂缀合。


2.根据权利要求1所述的融合蛋白,其中所述聚阳离子肽选自
(i)富含精氨酸的序列,
(ii)能够与细胞表面上的受体特异性相互作用并促进所述融合蛋白在所述细胞上的内化的序列,
(iii)GW-H1肽,
(iv)CD44配体,
(v)能够穿过血脑屏障的肽,
(vi)细胞穿透肽,和
(vii)核仁素结合肽。


3.根据权利要求2所述的融合蛋白,其中所述聚阳离子肽是包含选自以下的序列的富含精氨酸的序列:RRRRRRRRR(SEQIDNO:1)、RRRGRGRRR(SEQIDNO:2)、RARGRGRRR(SEQIDNO:3)、和RARGRGGGA(SEQIDNO:3)。


4.根据权利要求2所述的融合蛋白,其中所述聚阳离子肽包含能够与细胞表面上的受体特异性相互作用并促进所述融合蛋白在所述细胞上的内化的序列,所述序列是CXCR4配体。


5.根据权利要求4所述的融合蛋白,其中所述CXCR4配体选自包含序列RRWCYRKCYKGYCYRKCR(SEQIDNO:5)的肽、V1肽(SEQIDNO:6)、CXCL12(SEQIDNO:7)肽、vCCL2(SEQIDNO:8)或其功能上等同的变体。


6.根据权利要求2所述的融合蛋白,其中所述聚阳离子肽是CD44配体A5G27(SEQIDNO:15)或FNI/II/V(SEQIDNO:16)。


7.根据权利要求2所述的融合蛋白,其中所述聚阳离子肽是能够穿过血脑屏障的选自以下的肽:Seq-1-7(SEQIDNO:17)、Seq-1-8(SEQIDNO:18)、Angiopep-2-7(SEQIDNO:19)。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的融合蛋白,其中所述富含带正电荷的氨基酸的区域是聚组氨酸区域。


9.根据权利要求4所述的融合蛋白,其中所述聚组氨酸区域包含2与10之间个连续的组氨酸残基。


10.根据权利要求1至9中任一项所述的融合蛋白,其中所述间插多肽选自荧光蛋白、白蛋白(SEQIDNO:36)、巢蛋白1(SEQIDNO:37)、巢蛋白2(SEQIDNO:38)、绒膜促性腺激素(SEQIDNO:39)和半胱氨酸蛋白酶抑制剂。


11.根据权利要求10所述的融合蛋白,其中所述间插多肽是选自半胱氨酸蛋白酶抑制剂A、半胱氨酸蛋白酶抑制剂B、半胱氨酸蛋白酶抑制剂C、半胱氨酸蛋白酶抑制剂D和半胱氨酸蛋白酶抑制剂M的半胱氨酸蛋白酶抑制剂。


12.根据权利要求11所述的融合蛋白,其中所述间插多肽是具有序列SEQIDNO:40的半胱氨酸蛋白酶抑制剂A或其变体,所述变体具有相对于SEQIDNO:40中编号的选自G4W、G4R、V48D、V48L、G50S、K71N、S72G、L73P、L82R和T83S的一个或多个突变。


13.根据权利要求1至12中任一项所述的融合蛋白,其中所述聚阳离子肽位于所述融合蛋白的N端,而所述富含带正电荷的氨基酸的区域位于所述融合蛋白的C端,或者其中所述富含带正电荷的氨基酸的区域位于所述融合蛋白的N端,而所述聚阳离子肽位于所述融合蛋白的C端。


14.根据权利要求1至13中任一项所述的融合蛋白,其中所述聚阳离子区域通过第一肽连接体与所述间插多肽连接,和/或其中所述间插多肽通过第二肽连接体与所述富含带正电荷的氨基酸的区域连接。


15.根据权利要求14所述的融合蛋白,其中所述第一肽连接体包含GGSSRSS序列(SEQIDNO:33)或GGGNS序列(SEQIDNO:34)。


16.根据权利要求1至15中任一项所述的融合蛋白,其中所述治疗剂选自
(i)化疗剂,
(ii)细胞毒性多肽,
(iii)抗血管生成多肽,
(iv)由肿瘤抑制基因编码的多肽,
(v)促凋亡多肽,
(vi)具有抗转移活性的多肽,
(vii)由能够激活针对肿瘤的免疫应答的多核苷酸所编码的多肽,和
(viii)抗血管生成分子,
(ix)毒素。


17.根据权利要求16所述的融合蛋白,其中所述间插多肽缀合至多种治疗剂,其中所述多种治疗剂相同或不同。


18.根据权利要求16或17所述的融合蛋白,其中所述治疗剂是化疗剂。


19.根据权利要求18所述的融合蛋白,其中所述化疗剂是抗代谢物。


20.根据权利要求19所述的融合蛋白,其中所述抗代谢物是嘧啶类似物或其低聚形式。


21.根据权利要求20所述的融合蛋白,其中所述嘧啶类似物是氟尿苷。


22.根据权利要求1至21中任一项所述的融合蛋白,其还包含报告蛋白。


23.用于制备根据权利要求1至22中任一项所述的融合蛋白的方法,所述方法选自:
(i)方法,其包括
a)提供融合蛋白,其包含
i.聚阳离子肽
ii.间插多肽区域,和
iii.富含带正电荷的氨基酸的区域,
其中所述聚阳离子肽和所述富含带正电荷的氨基酸...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·P·维拉维德科拉莱斯E·威克斯格梅兹U·尤祖艾塔艾洛尔扎R·玛古艾斯巴法伊M·V·塞斯佩德斯纳瓦罗I·卡萨诺瓦里加特
申请(专利权)人:巴塞罗那自治大学UAB圣十字圣保罗医院基金会生物技术网络研究中心联合会
类型:发明
国别省市:西班牙;ES

相关技术
    暂无相关专利
网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1