抗HER2亲合体靶向光敏剂的合成和应用制造技术

本发明专利技术公开了一种抗HER2亲合体靶向光敏剂的合成和应用，光敏剂如通式(Ⅰ)所示，在所述光敏剂中，作为靶向配基的抗HER2亲合体通过具有酸性氨基酸片段的PEG连接部分(Linker)与光敏部分(PS)连接；研究发现，抗HER2亲和体分子偶联的光敏剂分子与抗体偶联的光敏剂分子相同，具有很好的选择性和肿瘤富集能力，并且在一次给药的情况下肿瘤被全部治愈；PS‑Linker‑Z

Synthesis and application of anti HER2 affinity targeted photosensitizer

【技术实现步骤摘要】
抗HER2亲合体靶向光敏剂的合成和应用
本申请涉及具有肿瘤靶向性的光敏剂、其制备方法及其在肿瘤光动力治疗和肿瘤成像诊断中的应用。在所述光敏剂中，作为靶向配基的ZHER2通过任选地具有酸性氨基酸片段的聚乙二醇(PEG)作为连接部分与作为光敏部分焦脱镁叶绿酸a(Pyro)连接。
技术介绍
人表皮生长因子受体2(HER2)是癌症的重要治疗靶标。它在多种肿瘤中过表达，包括约25–30％的乳腺癌，20–24％的胃癌和其他癌症，而在正常成人组织中的表达水平最低。HER2蛋白的过表达可促进肿瘤的生长和转移，并伴有不良的预后。多年来，人们已经成功开发出了非常有效的针对HER2蛋白的药物作为肿瘤治疗的靶标，尤其是抗体分子，例如曲妥珠单抗(heceptin赫赛汀)，帕妥珠单抗(pertuzumab)和抗体药物结合物曲妥珠单抗与细胞毒药物DM1(美登素衍生物)偶联而成的T-DM1，它们已经被广泛使用。由于这些药物的临床应用，HER2阳性肿瘤的临床治疗结果也得到了极大的改善。然而，这些常规抗体药物的临床使用中仍然存在许多缺点。抗HER2抗体治疗后，大多数患者仍无法完全治愈，而且大量HER2阳性患者会变得非常虚弱，甚至对这些抗体药物也没有反应。如何开发新的药物分子以进一步提高靶向HER2的肿瘤的治疗作用具有重要的临床意义。2011年，Mukeyam等人将抗HER2抗体曲妥珠单抗与光敏剂分子IR700连接，制备了与抗体偶联的光敏剂分子。在动物模型中，该分子具有理想的肿瘤识别和选择以及理想的肿瘤富集。在单次剂量与单次光刺激后，该光敏分子可以通过称为光动力疗法(PDT)的方法极大地重复异种移植肿瘤的生长。基于这种新型的肿瘤典型光敏剂分子的PDT可以大大减少对正常组织的损伤，并且由于抗体的富集作用还可以增加对肿瘤的杀伤能力，这种新型的具有高肿瘤选择性的光敏剂为抗HER2阳性肿瘤治疗提供了非常好的新策略，并且为新抗体药物的设计提供了新概念。目前，它正在三期临床试验中进行测试，并有望在不久的将来被批准为临床。然而，在这种类型的抗体缀合的光敏剂分子的临床应用中可能存在一些潜在的问题。抗体的分子量相对较大，因此对实体瘤的渗透性相对较弱。同时，血液中的抗体分子的半衰期较长，导致光敏分子在人体内长时间滞留，对皮肤和眼睛产生光毒副作用，患者必须长时间避光。此外，抗体分子和光敏剂之间的偶联反应是非常复杂的，因为抗体分子具有许多能够参与偶联反应的官能团，因而得到的总是随机位点缀合的混合物。此外，由于IR700结构复杂制备相对困难，商业购买价格非常昂贵，而焦脱镁叶绿酸a(Pyro)可以通过几个简单的转化步骤轻松地从叶绿素分子制备，而且其分子结构相对稳定。因此，我们使用容易获得的Pyro分子作为光敏部分，基于抗体结合策略构建靶向光敏剂分子，则可以进一步提高制备的便利性。亲和体分子(Affibody)是一种可以通过人工基因工程获得的亲和体蛋白。与抗体分子相比，亲和体分子的结构要简单得多，并且分子量要小得多，只有58个氨基酸(约7kDa，比抗体小20倍)。然而，通过人工基因工程，人们可以轻松获得具有极高亲和力的亲和体分子，而且获得的亲和体分子不含半胱氨酸残基，因此在分子末端引入一个半胱氨酸，可以实现与小分子化合物的高特异性偶联。由于这个原因，亲和体分子有时被用来替代抗体分子以执行其与受体蛋白的亲和结合功能，其中包括一些与HER2具有高结合力的亲和体分子。例如，针对HER2受体具有约60pM的平衡解离常数的抗HER2亲和体分子ZHER2：2891及其类似物成为抗体的有用替代物，可作为靶向剂与Tc同位素偶联用于HER2阳性肿瘤的临床诊断，目前，该偶联物处于二期临床试验中，显示出良好的临床潜力。本专利技术将抗HER2亲和体分子ZHER2：2891(简称ZHER2)与光敏基团Pyro偶联来制备靶向HER2的光敏剂分子，并进行了药物在体内外的生物活性评价。研究发现，抗HER2亲和体分子偶联的光敏剂分子与抗体偶联的光敏剂分子相同，具有很好的选择性和肿瘤富集能力，并且在一次给药的情况下肿瘤被全部治愈。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种抗HER2亲合体靶向光敏剂。本专利技术的另一个目的是提供一种抗HER2亲合体靶向光敏剂的制备方法。本专利技术的技术方案为：通式(Ⅰ)的光敏剂或其药学上可接受的盐：PS-Linker-ZHER2(Ⅰ)其中Linker可表示为通式(Ⅱ)(A)n-(L)m-Lys(Ⅱ)A表示酸性氨基酸片段；L表示连接链，其独立地选自如下结构；-NH-(CH2CH2O)P-CH2CH2-C(O)-Lys表示m为1-4的整数；n为0或1；p为4-8的整数。其中所述ZHER2具有如下结构：C端含有一个带有巯基的半胱氨酸N端和C端分别含有和/或不含有6个氨基酸的His标签。其中所述光敏部分PS独立地选自Pyro的基团、Ce6的基团、HPPH的基团和Vertoporfin的基团：作为优选，所述光敏部分为Pyro的基团，所述Pyro的基团优选具有结构其中所述酸性氨基酸片段A为谷氨酸片段或天冬氨酸片段；所述谷氨酸片段优选地具有结构以及所述天冬氨酸片段优选地具有结构m优选为1、2、3或4，最优选为2；n优选为1；所述L中的重复单元-CH2CH2O-的个数p优选为4、5、6、7或8，最优选为6。制备所述的光敏剂的方法，其包括：1)使m个连接链L与Lys连接以获得片段Lys-(L)m；2)任选地使片段Lys-(L)m与酸性氨基酸片段A连接以获得连接部分Linker：Lys-(L)m-(A)n；3)将连接部分Linker：Lys-(L)m-(A)n与光敏化合物Pyro连接以获得片段Lys-(L)m-(A)n-Pyro；4)将片段Lys-(L)m-(A)n-Pyro与连接头SMCC连接以获得PS-Linker；5)将PS-Linker与ZHER2偶联以获得通式(I)的光敏剂；其中Lys、L、A、m、n、p、ZHER2和PS如上所定义。所述的光敏剂在制备用于治疗肿瘤的药物中的用途。所述的光敏剂在制备用于肿瘤成像诊断试剂中的用途。在本专利技术中，我们设计并合成出了通过2个PEG片段并且连接一个含有羧酸官能团的谷氨酸的连接链介导的ZHER2作为靶向配基，Pyro作为光敏部分的光敏剂，并进行了光物理性质研究以及药物在体内外的生物活性评价。研究发现，该偶联物具有优异的肿瘤特异性富集和肿瘤细胞杀伤能力,由于连接链引入羧酸基团可以提高药物分子的水溶性，因此也可以将谷氨酸(Glu)片段用同样带有羧酸基团的天冬氨酸(Asp)替代。简称为Pyro-Linker-ZHER2，以及对照化合物Pyro-Linker-OH，Pyro和中间体Pyro-Linker的结构式如下：本专利技术通过固相合成和液相合成相结合的方式，以非常简单实用的方式得到了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.通式(Ⅰ)的光敏剂或其药学上可接受的盐：/nPS-Linker-Z

【技术特征摘要】
1.通式(Ⅰ)的光敏剂或其药学上可接受的盐：
PS-Linker-ZHER2
(Ⅰ)
其中Linker可表示为通式(Ⅱ)
(A)n-(L)m-Lys
(Ⅱ)
A表示酸性氨基酸片段；
L表示连接链，其独立地选自如下结构；
-NH-(CH2CH2O)P-CH2CH2-C(O)-
Lys表示
m为1-4的整数；
n为0或1；
p为4-8的整数。


2.如权利要求1所述的光敏剂，其特征在于，其中所述ZHER2具有如下结构：C端含有一个带有巯基的半胱氨酸N端和C端分别含有和/或不含有6个氨基酸的His标签。


3.如权利要求1所述的光敏剂，其特征在于，其中所述光敏部分PS独立地选自Pyro的基团、Ce6的基团、HPPH的基团和Vertoporfin的基团：





4.如权利要求3所述的光敏剂，其特征在于，所述光敏部分为Pyro的基团，所述Pyro的基团具有结构


5.如权利要求1所述的光敏剂，其中所述酸性氨基酸片段A为谷氨酸片段或天冬氨酸片段；所述谷氨酸片段优选地具有结构以及所述天冬氨酸片段优选地具有结构

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【专利技术属性】
技术研发人员：洪章勇，黄伟强，李双，
申请(专利权)人：康宏耀源天津科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12