诱导肿瘤细胞发生自发钙化的分子及其应用制造技术

本发明专利技术提供了诱导肿瘤细胞发生自发钙化的分子及其应用，所述诱导肿瘤细胞自发钙化的分子至少含有两个基本单元，其中一个基本单元为靶向功能单元，为肿瘤细胞/组织/微环境的靶向功能分子片段，另一个基本单元为钙化诱导功能单元；或者诱导肿瘤细胞自发钙化的分子至少含有一个基本单元，所述基本单元同时为靶向功能单元和钙化诱导单元。肿瘤细胞发生钙化之后，一方面细胞表面的钙盐沉积会影响肿瘤细胞的代谢等生理过程，进一步诱导肿瘤细胞凋亡，起到肿瘤抑制和治疗的作用；另一方面钙化后的肿瘤细胞和组织在临床影像中的对比度提高，便于肿瘤病灶的早期诊断和精准诊断。于肿瘤病灶的早期诊断和精准诊断。于肿瘤病灶的早期诊断和精准诊断。

【技术实现步骤摘要】
诱导肿瘤细胞发生自发钙化的分子及其应用


[0001]本专利技术涉及一类在生理条件下选择性诱导肿瘤细胞发生自发钙化的分子，以及应用。

技术介绍

[0002]化学疗法是最常使用的癌症患者治疗方法之一，即使手术可以完全清除所有可见的病灶，仍然有必要使用化学治疗药物消除不可见的癌细胞。不幸的是，由于大多数化学治疗药物通过影响细胞生长和增殖过程起作用，因此它们也会对正常细胞造成损害。用于治疗癌症的全身化学疗法的副作用通常很严重，可能导致免疫系统受损，从而引起神经病变和中性粒细胞减少。钙化是人体重要的生物学过程，例如骨骼和牙齿的形成就是钙化，在某些病理疾病(例如动脉粥样硬化和肾结石)中也很重要。在癌症中也观察到钙化现象，尽管其机制尚不清楚，研究人员报告肿瘤钙化和区域淋巴结钙化是结直肠癌和肺癌的良性预后因素。2019年，华东师范大学的课题组发展了一种采用过氧化钙纳米颗粒系统注射诱导肿瘤钙化的方法。纳米颗粒用于药物递送的肝脏积聚问题一直存在，所以这种方法的临床转化安全性值得进一步探究。
[0003]2016年，专利技术人报告了一种通过大剂量叶酸(folateacid，FA)和Ca
2+
形成癌细胞靶向钙化来治疗肿瘤的新策略。但是，每个FA分子只能提供两个羧基残基来结合生物体液中的Ca
2+
，以促进钙矿物质的成核。因此该方法依赖于高于生理范围的Ca
2+
水平，这可能引起高钙血症危象，临床应用前景受限。而且，系统注射叶酸也证实会促进肿瘤生长，大幅降低小鼠体重，造成小鼠生存时间的锐减。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种可以在体内生理环境中选择性诱导肿瘤细胞发生自发性钙化的分子，通过该分子诱导肿瘤发生自发性钙化，实现抑制肿瘤生长，提高放化疗、免疫治疗的治疗效果，以及影像学成像的对比度达到早期诊断、精准诊疗的目标。
[0005]为实现本专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术公开了一种诱导肿瘤细胞自发钙化的分子，所述诱导肿瘤细胞自发钙化的分子至少含有两个基本单元，其中一个基本单元为靶向功能单元，为肿瘤细胞/组织/微环境的靶向功能分子片段，另一个基本单元为钙化诱导功能单元；或者诱导肿瘤细胞自发钙化的分子至少含有一个基本单元，所述基本单元同时为靶向功能单元和钙化诱导单元。
[0007]本专利技术中靶向功能单元没有特别限制，只要能满足为肿瘤细胞/组织/微环境的靶向功能分子片段即可。
[0008]进一步，所述靶向功能单元为靶向肿瘤细胞表面特异性抗原的抗体、靶向肿瘤细胞高表达受体的配体分子、具有特定肿瘤细胞靶向性的多肽或其环肽形式、具有特定肿瘤细胞靶向性的核酸适配体、靶向肿瘤细胞的多糖、靶向肿瘤特定微环境的分子中的一种或
多种。
[0009]本专利技术中具有特定肿瘤细胞靶向性的多肽可以是线性或环形形式。
[0010]进一步，所述靶向肿瘤细胞表面特异性抗原的抗体为HER
‑
2抗体和/或EGFR抗体。
[0011]进一步，所述靶向肿瘤细胞高表达受体的配体分子为叶酸。
[0012]进一步，所述靶向肿瘤细胞高表达受体的配体分子为尿激酶型纤溶酶原激活物受体(Urokinasetype Plasrinogen Activator Receptor,uPAR)。
[0013]进一步，所述具有特定肿瘤细胞靶向性的多肽可以为靶向肝癌细胞的SP94多肽、靶向肺癌细胞的多肽TDSILRSYDWTY(如SEQ ID NO:2所示)或靶向肿瘤血管的RGD肽中的一种或多种，线性分子或其环肽形式。
[0014]其中，靶向肝癌细胞的SP94多肽序列为SFSIIHTPILPL，如SEQ ID NO:1所示。
[0015]靶向多肽分子中如果含有的游离羧基数目大于5，则可能自身同时满足靶向及钙化两种功能，独立完成本专利技术目的。然而靶向多肽分子通常含有的游离羧基数目有限(n<5)，一般难以同时具备靶向及钙化两种功能。
[0016]多肽分子中靶向部分负责结合癌细胞膜表面高表达的膜蛋白，防止脱靶，因此限于本专利技术篇幅，未能穷尽列举，但是即使本专利技术未阐述的其他靶向分子也可发挥相同的作用。钙化功能端可以是含有游离羧基的多聚谷氨酸的重复单元(E
n
,n≥5)，也可以是pS
‑
pS
‑
pS
‑
pS这种酪蛋白磷酸肽的重复序列，钙化部分负责富集微环境中的钙磷离子产生钙化，其他本专利技术未详细阐述的含有大量游离羧基的分子也可发挥相同作用。
[0017]进一步，所述靶向肿瘤细胞的多糖为靶向表面CD44的透明质酸和/或靶向P
‑
selectin的褐藻糖胶。
[0018]进一步，所述靶向肿瘤特定微环境的分子为MMP响应切割的多肽
‑
疏水烃链
‑
亲水链和/或碱性磷酸酶响应切割的磷酸
‑
疏水烃链
‑
亲水链。
[0019]进一步，所述钙化诱导功能单元含有强负电荷基团。
[0020]所述钙化诱导功能单元在满足保留大量强负电荷基团的情况下，其他取代不影响钙化的效果。
[0021]进一步，所述强负电荷基团可以为羧基、磺酸基、胍基、磷酸基中的一种或多种。
[0022]进一步，所述钙化诱导功能单元为含有强负电荷基因的同一官能团的重复排列或含有强负电荷基因的不同官能团的组合。
[0023]分子中官能团的数量根据需要可以变换，即聚合物大分子的单体数量从1到无穷大均可。
[0024]进一步，所述钙化诱导功能单元为多聚唾液酸和/或多聚谷氨酸。
[0025]本专利技术中，所述诱导肿瘤细胞自发钙化分子可以是上述的靶向功能单元和钙化诱导功能单元的任意组合。
[0026]进一步，所述分子为叶酸
‑
聚唾液酸交联分子，靶向部分可以是叶酸，负责结合癌细胞膜表面高表达的受体蛋白，防止脱靶，也可以是其他癌症靶向分子。钙化功能端是聚唾液酸，含有大量游离的羧基，负责富集微环境中的钙磷离子产生钙化。
[0027]本专利技术中，所述诱导肿瘤细胞自发钙化分子的两个功能区域(靶向+诱导钙化)既可以通过两个不同的分子单元实现(靶向功能域+诱导钙化功能域)，比如叶酸
‑
聚唾液酸交联分子；也可以是合二为一的，即一个功能单元同时具有这两个方面的功能(靶向+诱导钙
化)。比如透明质酸既可以靶向肿瘤干细胞的特异性表面分子CD44，自身又同时具有诱导钙化能力；褐藻糖胶既可以靶向肿瘤特异性分子P
‑
selectin，自身又同时具有诱导钙化能力。
[0028]本专利技术提供的诱导肿瘤细胞自发钙化的分子适用于所有类型的癌症，所述肿瘤可以选自血液系统肿瘤如白血病，淋巴瘤，多发性骨髓瘤；消化系统肿瘤如食道癌，胃癌，结直肠癌，肝癌，胰腺癌，胆管及胆囊癌；呼吸系统肿瘤如肺癌，胸膜瘤；神经系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.诱导肿瘤细胞自发钙化的分子，其特征在于，所述诱导肿瘤细胞自发钙化的分子至少含有两个基本单元，其中一个基本单元为靶向功能单元，为肿瘤细胞/组织/微环境的靶向功能区域，另一个基本单元为钙化诱导功能单元；或者诱导肿瘤细胞自发钙化的分子至少含有一个基本单元，所述基本单元同时为靶向功能单元和钙化诱导单元。2.根据权利要求1中所述诱导肿瘤细胞自发钙化的分子，其特征在于，所述靶向功能单元为靶向肿瘤细胞表面特异性抗原的抗体、靶向肿瘤细胞高表达受体的配体分子、具有特定肿瘤细胞靶向性的多肽或其环肽形式、具有特定肿瘤细胞靶向性的核酸适配体、靶向肿瘤细胞的多糖、靶向肿瘤特定微环境的分子中的一种或多种。3.根据权利要求2中所述诱导肿瘤细胞自发钙化的分子，其特征在于，所述靶向肿瘤细胞表面特异性抗原的抗体为HER
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2抗体和/或EGFR抗体。4.根据权利要求2中所述诱导肿瘤细胞自发钙化的分子，其特征在于，所述靶向肿瘤细胞高表达受体的配体分子为叶酸。5.根据权利要求2中所述诱导肿瘤细胞自发钙化的分子，其特征在于，所述靶向肿瘤细胞高表达受体的配体分子为尿激酶型纤溶酶原激活物受体。6.根据权利要求2中所述诱导肿瘤细胞自发钙化的分子，其特征在于，所述具有特定肿瘤细胞靶向性的多肽为靶向肝癌细胞的SP94多肽、靶向肺癌细胞的多肽TDSILRSYDWTY或靶向肿瘤血管的RGD肽中的一种或多种。7.根据权利要求2中所述诱导肿瘤细胞自发钙化的分子，其特征在于，所述靶向肿瘤细胞的多糖为靶向表面CD44的透明质酸和/或靶向P
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selectin的褐藻糖胶。8.根据权利要求2中所述诱导肿瘤细胞自发钙化的分子，其特征在于，所述靶向肿瘤特定微环境的分子为MMP响应切割的多肽
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疏水烃链
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亲水链和/或碱性磷酸酶响应切割的磷酸
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疏水烃链
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亲水链。9.根据权利要求1中所述诱导肿瘤细胞自发...

【专利技术属性】
技术研发人员：王本，伍继成，李涵晖，唐宁，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：