【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医药，具体涉及一种具有焦亡执行蛋白功能的聚合物及其制备方法和应用。
技术介绍
1、细胞焦亡是一种免疫原性死亡方式，能将冷肿瘤转化成热肿瘤，因此在肿瘤免疫治疗中被寄予厚望，但其发生依赖于焦亡执行蛋白(gasdermin)的参与。gasdermins(gsdms)家族蛋白被活化后，会被切割成活性成分n-gasdermins(n-gsdms)，其能通过静电相互作用与细胞膜内侧的阴离子脂质磷脂(主要是磷脂酰丝氨酸(ps))结合，从而在细胞膜上发生寡聚化，在细胞膜上打孔，导致细胞内外渗透压变化，诱导细胞出泡，并释放出炎症因子，从而导致细胞表现出焦亡的表型(the gasdermins,a protein family executingcell death and inflammation.nat rev immunol 2020,20(3),143.)。因此焦亡执行蛋白的表达是细胞发生焦亡的前提，现有技术中也有研究促使焦亡执行蛋白表达的化合物，如cn 116514738 a公开了一种细胞焦亡前药，能够通过靶向溶酶体，光照下，产生的活性氧能够激活caspase-1切割gsdmd蛋白，在细胞膜上打孔，引发细胞焦亡。
2、但遗憾的是，肿瘤细胞可以通过选择性沉默gsdms相关蛋白的表达来躲避这种死亡方式，从而使肿瘤处于一种免疫抑制的微环境，极大程度的限制了焦亡策略在肿瘤免疫治疗的中的应用(gasdermin e suppresses tumour growth by activating anti-tumourimmu
3、活化的焦亡执行蛋白n-gsdms不仅能与细胞膜内侧阴离子脂质ps结合，其还能直接与细菌膜外侧的心磷脂(cardiolipin)结合，直接在细菌膜上打孔，消灭细菌，避免感染的发生。但体内gsdms蛋白的异常结合，也会导致炎症风暴、血栓等多种问题(channellinginflammation:gasdermins in physiology and disease.nat rev drug discov 2021,20(5),384.)。
4、因此，能否设计一种高分子聚合物，其具有和活化n-gsdms类似的与阴离子脂质结合的能力，在不表达gsdms的肿瘤细胞内也能与细胞膜内侧的ps结合，导致肿瘤细胞膜破裂出泡，释放出内容物，使细胞发生类似焦亡的免疫原性死亡，以激活免疫系统。与此同时，该聚合物也同时可与细菌膜上的心磷脂结合，导致细菌膜破裂，从而杀灭细菌。获得兼具抗肿瘤和抗菌疗效的类焦亡蛋白高分子聚合物，这将对肿瘤免疫治疗的研究具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术针对细胞焦亡过程中依赖gsdms家族蛋白的表达的问题，提供一种gsdms的类似物，其能快速被细胞内化并与细胞膜内侧的ps结合，诱导细胞破膜，出泡，并释放出炎症因子，从而在不表达gsdm家族蛋白的细胞中也产生类似焦亡表型，可作为gsdm蛋白的替代者，用于细胞死亡行为的研究。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
3、一种具有焦亡执行蛋白功能的聚合物，具有如下所示结构：
4、
5、其中，r2＝-co(ch2)nch3；x＝2～15，y＝10～30，z＝0～10，n＝1～18。
6、受gasdermin蛋白破膜原理的启发，本专利技术设计了具有和细胞膜内侧酸性磷脂(磷脂酰丝氨酸，ps)高效结合能力的聚合物，以商业化的ε-聚赖氨酸(epl)为骨架，通过在其结构中嫁接可与阴离子脂质特异性结合的结构单元，借助高分子的多价共价效应、结构中的dpa-zn基团(r1)，该聚合物可快速被整合进细胞，并与细胞膜内侧ps结合，扰乱细胞膜电位，在细胞膜内侧破膜，诱导细胞出泡，释放出炎症因子，从而在不表达gsdms家族蛋白的细胞中发挥类似焦亡执行蛋白gsdms功能，使细胞通过类似焦亡的方式死亡，因此该聚合物可作为gsdms蛋白的替代者，用于细胞死亡行为的研究。
7、另一方面，由于该聚合物可诱导细胞发生免疫原性死亡，因此其可有效的激活肿瘤免疫能力，展现出优异的抗肿瘤效果，在肿瘤免疫治疗中也有较大应用前景。此外该聚合物也能与细菌膜外侧的阴离子脂质心磷脂结合，从而使细菌膜破裂，在短时间内就能把细菌杀死，有着很好的抗菌治疗效果。
8、当z＝0时，所述聚合物结构如下，命名pdpa-zn：
9、
10、当z不为0时，所述聚合物结构如下，命名为dpdpa-zn：
11、
12、本专利技术在上述聚合物骨架基础上，引入了脂肪链，即z不为0，增加聚合物与细胞膜的作用能力，能够大幅缩短材料破膜时间。因此更优选z不为0。
13、优选地，x＝2-10，y＝10-30，z＝2-10，n＝8-16。
14、当x<2时，聚合物中接枝dpa的单元数较少，与ps的结合能力较弱，而由于空间位置的限制，x修饰个数最多也就只能修饰至10个左右，因此作为优选x的范围为2-10；
15、z的修饰个数也存在平衡，修饰太少，对细胞膜的作用力较弱，修饰太多聚合物结构变得疏水，会变得在水中无法溶解。因此，作为优选，本专利中z的范围限制在2-10；
16、剩下的游离-nh2数量也即y的个数由x和z的个数决定，作为优选，在本专利中限定范围为y＝10-30
17、进一步优选地，n＝8-12，进一步优选n＝10。
18、本专利技术还提供所述的具有焦亡执行蛋白功能的聚合物的制备方法，包括步骤：
19、步骤1，使α,α′-二氯对二甲苯(dx)和二甲基吡啶胺(dpa)混合，在催化剂作用下反应得到dx-dpa单体；
20、步骤2，使ε-聚赖氨酸(epl)溶解在溶剂中，加入所述dx-dpa单体，在催化剂作用下聚合反应得到聚合物pdpa；
21、当z＝0时，步骤3，将所述pdpa和锌盐溶于溶剂中，搅拌混合，去除溶剂后加水透析，冻干得到所述具有焦亡执行蛋白功能的聚合物pdpa-zn。
22、反应式如下：
23、
24、当z不为0时，步骤3替换为如下步骤：
25、步骤3-1，将所述pdpa溶于无机碱溶液中，冰浴下滴加clco(ch2)nch3，反应结束后透析、冻干得到含脂肪链的聚合物dpdpa；n＝1-18；
26、步骤3-2，将dpdpa和锌盐溶于溶剂中，搅拌混合，去除溶剂后加水透析，冻干得到所述具有焦亡执行蛋白功能的聚合物dpdpa-zn。
27、反应式如下：
28、
29、步骤1中α,α′-二氯对二甲苯和二甲基吡啶胺的摩尔比为2-2.5:1；为保证α,α′-二氯对二甲苯中的只有一个卞氯发生反应，反应过程中保证α,α′-二氯对二甲苯与二甲基吡啶胺的摩尔当量大于2。
30、步骤1中所述催化剂包括碳酸本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有焦亡执行蛋白功能的聚合物，其特征在于，具有如下所示结构：
2.根据权利要求1所述的具有焦亡执行蛋白功能的聚合物，其特征在于，Z不为0。
3.根据权利要求1所述的具有焦亡执行蛋白功能的聚合物，其特征在于，X＝2～10，Y＝10～30，Z＝2～10，n＝8～16。
4.根据权利要求1～3任一项所述的具有焦亡执行蛋白功能的聚合物的制备方法，其特征在于，包括步骤：
5.根据权利要求4所述的具有焦亡执行蛋白功能的聚合物的制备方法，其特征在于，步骤1中α,α′-二氯对二甲苯和二甲基吡啶胺的摩尔比为2-2.5:1；
6.根据权利要求1-3任一项所述的具有焦亡执行蛋白功能的聚合物在制备细胞焦亡诱导试剂盒中的应用，其中细胞焦亡的产生不依赖于焦亡执行蛋白。
7.一种细胞焦亡诱导试剂盒，其特征在于，包括权利要求1-3任一项所述具有焦亡执行蛋白功能的聚合物。
8.根据权利要求1-3任一项所述的具有焦亡执行蛋白功能的聚合物在制备抗肿瘤药物中的应用。
9.根据权利要求1-3任一项所述的具有焦亡执行蛋白
10.一种抗菌或治疗肿瘤的药物，其特征在于，其活性成分包括权利要求1-3任一项所述具有焦亡执行蛋白功能聚合物。
...【技术特征摘要】
1.一种具有焦亡执行蛋白功能的聚合物，其特征在于，具有如下所示结构：
2.根据权利要求1所述的具有焦亡执行蛋白功能的聚合物，其特征在于，z不为0。
3.根据权利要求1所述的具有焦亡执行蛋白功能的聚合物，其特征在于，x＝2～10，y＝10～30，z＝2～10，n＝8～16。
4.根据权利要求1～3任一项所述的具有焦亡执行蛋白功能的聚合物的制备方法，其特征在于，包括步骤：
5.根据权利要求4所述的具有焦亡执行蛋白功能的聚合物的制备方法，其特征在于，步骤1中α,α′-二氯对二甲苯和二甲基吡啶胺的摩尔比为2-2.5:1；
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