一种自组装多肽纳米载体及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种自组装多肽纳米载体及其制备方法和应用，所述的自组装多肽纳米载体具有由亲水外链和疏水内核组成的核壳结构，所述的亲水外链为水溶性聚合物；所述的疏水内核包括自组装多肽和与自组装多肽连接的CD47分子阻断剂；亲水外链与疏水内核通过偶氮苯‑4，4‑二羧酸连接。本发明专利技术所述的自组装多肽纳米载体具有低氧响应性和CD47分子靶向性，能够顺利地到达相应的靶点发挥作用，免于其在血液循环中被免疫系统识别和降解，同时又保持了自组装纳米纤维在抑肿瘤方面的疗效，具有优异的抑制肿瘤细胞的生长和转移的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种自组装多肽纳米载体及其制备方法和应用
本专利技术涉及纳米载体的制备领域，具体涉及一种自组装多肽纳米载体及其制备方法和应用。
技术介绍
生物大分子自组装成纤维状纳米结构是原核和真核细胞的基本过程。蛋白质是维持细胞正常功能的重要组成部分，多肽作为其二级结构发挥着重要的作用。研究表明多肽的纳米级装配体能够执行许多关键的生物学功能，如维持细胞外基质和细胞正常功能等方面。通常温度、pH值或酶等外界条件的变化可触发多肽分子作为自组装构件，通过非共价相互作用(主要是π效应)聚集形成各种纳米级结构，包括纳米管、原纤维纳米囊泡、凝胶和纳米笼。基于这种特性，自组装多肽在抗肿瘤治疗领域通常作为释药载体来改善药物的药学性质，例如提高药物的生物利用度，降低药物的毒性，从而使药物满足临床需求。公开号为CN107281161A的中国专利技术专利申请公开了一种药物纳米制剂及其制备方法，纳米载体进入肿瘤组织后，细胞外发生低氧响应性断裂后，脱去表面PEG，暴露内部小尺寸的正电荷粒子，从而促进肿瘤组织穿透。但是，作为释药载体而言，自组装多肽在研究与应用方面仍面临很多的挑战，自组装结构难以准确预测和控制，缺乏靶向性，可能造成药物滞留。过去研究报道自组装多肽(FF二肽、FFY三肽或FFKY四肽)可在特定条件下自组装形成蜂窝状纤维，从而阻止细胞之间的物质交换和肌动蛋白以及微管的形成，导致程序性细胞死亡的形成，抑制细胞增殖和迁移。多肽自组装技术将在靶向分子治疗和免疫治疗中显现出巨大潜力。在过去的十年中，使用针对抑制性免疫检查点的抑制剂一直是抗癌治疗领域最重要的进展之一，这些药物发挥作用的前提一般是免疫细胞功能被抑制，而缓解这种免疫抑制作用可提高抗肿瘤活性。针对T细胞上表达的抑制性受体的抗体(如细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白CTLA-4和程序性死亡PD-1)或其配体(如PD-L1)，已显示出广泛的抗癌疗效，但是，这些药物的临床疗效具有个体差异性，且有些患者会出现包括严重自身免疫在内的明显副作用。因此，研究者开始重新寻找新的用于提高肿瘤患者免疫系统的相关靶点。作为近年来被广泛研究的新型免疫检查点分子，CD47也被称为整合素相关蛋白，是免疫球蛋白超家族中的重要成员，在不同组织细胞均广泛表达，CD47分子在固有免疫和适应性免疫中都发挥重要作用，与巨噬细胞、T细胞等介导的免疫反应息息相关。SIRPα是SIRP家族中的一个典型的抑制性免疫受体，其可以选择性地表达与髓系细胞和神经细胞膜表面，SIRPα可与其配体CD47结合，产生“别吃我”信号，阻止巨噬细胞吞噬健康细胞。然而这一机制被癌细胞所利用，欺骗免疫系统。研究证实使用阻断性抗CD47抗体干扰SIRPα-CD47相互作用不仅能够显著增加体外巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬，还能通过DC-T细胞途径激活特异性免疫应答从而促进细胞毒性T细胞对肿瘤细胞的清除。因此，亟需研发一种能够使CD47分子阻断剂顺利地到达靶点发挥作用，免于其在血液循环中被免疫系统识别和降解的纳米制剂。
技术实现思路
本专利技术提供了一种自组装多肽纳米载体及其制备方法和应用。所述的自组装多肽纳米载体利用低氧响应性连接分子偶氮苯-4，4-二羧酸(AZO)连接疏水内核(4N1K-FY4片段)和聚乙二醇(PEG)片段，合成壳核式纳米载体。利用PEG片段在体内长循环的特点和纳米粒的高渗透长滞留效应(EPR效应)聚集到肿瘤组织，自组装多肽纳米载体进入肿瘤组织后；在细胞外，肿瘤低氧还原微环境下发生响应性解离，游离出的4N1K-FY4片段能够在细胞外自发组装形成纤维，与CD47分子相互识别锚定在细胞表面，封闭肿瘤细胞表面的CD47分子，阻断SIRPα-CD47通路，发挥免疫哨卡阻断剂的作用；从而增强巨噬细胞吞噬功能，增强免疫疗法的疗效，同时有效改善肿瘤微环境，减少肿瘤组织新生血管的生成，抑制肿瘤细胞的增殖和迁移。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自组装多肽纳米载体，具有由亲水外链和疏水内核组成的核壳结构，其特征在于，所述的亲水外链为水溶性聚合物或水溶性多糖；所述的疏水内核包括自组装多肽和与其连接的CD47分子阻断剂；所述亲水外链与疏水内核通过偶氮苯-4，4-二羧酸连接。在能够形成纳米纤维的自组装多肽的末端接入亲水性基团，可阻止自组装多肽的自组装过程。自组装多肽纳米载体利用亲水性外壳在体内长循环并通过EPR效应聚集于肿瘤部位后，在肿瘤低氧还原的微环境下，偶氮苯-4，4-二羧酸的偶氮双键断裂，游离出疏水内核(4N1K-FY4片段)能够自发组装形成纤维。疏水内核(4N1K-FY4片段)携带CD47分子的相应配体(4N1K)，与CD47分子相互识别锚定在细胞表面，封闭肿瘤细胞表面的CD47分子，从而增强巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬，增强免疫疗法的疗效，同时有效改善肿瘤微环境，减少肿瘤组织新生血管的生成，抑制肿瘤细胞的增殖和迁移。所述的水溶性聚合物为聚乙二醇或甲氧基聚乙二醇胺(mPEG-NH2)；所述的水溶性多糖为透明质酸、肝素、葡聚糖或海藻酸钠。作为优选，所述的水溶性聚合物为聚乙二醇类衍生物，进一步优选为甲氧基聚乙二醇胺。甲氧基聚乙二醇胺生物相容性好，能减小纳米制剂的毒性，同时可有效增加纳米载体体内循环时间，提高纳米载体的肿瘤靶向性。所述亲水外链的分子量为800～1000000Da，优选为为1800-2200Da。若选用的亲水外链的分子量较大，最终形成的纳米载体的粒径会增加，因此要选用适合的分子量，以控制纳米载体的粒径。所述亲水外链优选分子量为2000Da的甲氧基聚乙二醇胺，此时纳米粒的粒径在100～200nm，利于纳米粒蓄积在肿瘤部位。所述自组装多肽为Nap-FFKY、FFK(AIE)Y、FFKY或FF或者其它能够向二级结构转变或者具有两亲性的多肽分子。作为优选，所述多肽分子为具有苯环结构的FFKY多肽，可通过π-π键堆积以及分子间氢键相互作用形成片层结构，自组装形成纳米纤维，影响细胞内各项生理活动。疏水性的多肽与水溶性PEG连接后，不再具有自组装能力，自发形成核壳结构的纳米载体。所述的自组装多肽的结构如式(II)所示：所述的CD47分子阻断剂为4N1K或CV1。所述的4N1K的结构如式(III)所示：所述的自组装多肽和CD47分子阻断剂通过式(IV)所示分子连接在一起：其中，a为3～6的整数；b为3～6的整数。所述的自组装多肽和CD47分子阻断剂通过式(V)所示分子连接在一起：所述的疏水内核的结构如式(VI)所示：CD47广泛表达于多种肿瘤细胞，肿瘤细胞可通过CD47-SIRPα信号通路逃逸巨噬细胞的免疫监视，因此通过CD47抗体或受体阻断CD47与SIRPα的结合可以激活巨噬细胞对肿瘤的吞噬作用，以及DC细胞的递呈抗原作用，同时可以与其他肿瘤杀伤途径联合治疗，如免疫治疗、小分子靶向药物、化疗和放疗等。所述的自组装多肽纳米载体的分子式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自组装多肽纳米载体，具有由亲水外链和疏水内核组成的核壳结构，其特征在于，所述的亲水外链为水溶性聚合物或水溶性多糖；所述的疏水内核包括自组装多肽和与其连接的CD47分子阻断剂；所述亲水外链与疏水内核通过偶氮苯-4，4-二羧酸连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种自组装多肽纳米载体，具有由亲水外链和疏水内核组成的核壳结构，其特征在于，所述的亲水外链为水溶性聚合物或水溶性多糖；所述的疏水内核包括自组装多肽和与其连接的CD47分子阻断剂；所述亲水外链与疏水内核通过偶氮苯-4，4-二羧酸连接。


2.根据权利要求1所述的自组装多肽纳米载体，其特征在于，所述的水溶性聚合物为聚乙二醇或甲氧基聚乙二醇胺；所述的水溶性多糖为透明质酸、肝素、葡聚糖或海藻酸钠。


3.据权利要求1或2所述的自组装多肽纳米载体，其特征在于，所述亲水外链的分子量为1800Da～2200Da。


4.据权利要求1所述的自组装多肽纳米载体，其特征在于，所述自组装多肽为Nap-FFKY、FFK(AIE)Y、FFKY或FF。


5.如权利要求1所述的多肽纳米载体，其特征在于，所述CD47分子阻断剂为4N1K或CV1。


6.根据权利要求1所述的自组装多肽纳米载体，其特征在于，所述的自组装多肽纳米载体的分子式如式(I)所...

【专利技术属性】
技术研发人员：许东航，韩旻，杨建苗，夏艺译，王田田，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33