本發(fā)明涉及納米材料，特別是涉及一種包裹sirna的具有線粒體靶向功能的酶響應(yīng)性多肽納米藥物及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、目前，臨床上癌癥的主要治療手段包括手術(shù)、化療、放療、免疫療法和靶向治療。受制于腫瘤特異性差異以及易產(chǎn)生獲得性耐藥等問題，前四種療法的毒副作用大，對癌癥的長期治療效果不佳。靶向治療通過針對特定的癌細(xì)胞靶標(biāo)來殺死癌細(xì)胞，提高了藥物的靶向性，減少了對正常細(xì)胞的損傷，降低了藥物的毒副作用。其中，亞細(xì)胞器靶向性癌癥治療策略具有精準(zhǔn)的主動靶向優(yōu)勢，在癌癥和精密醫(yī)學(xué)領(lǐng)域引起了廣泛的研究關(guān)注，展現(xiàn)了廣闊的應(yīng)用前景。線粒體在細(xì)胞中扮演著關(guān)鍵角色，參與調(diào)控能量代謝和細(xì)胞凋亡等多個基本生理過程。癌細(xì)胞的生長和轉(zhuǎn)移依賴于高效的能量生產(chǎn)，而靶向線粒體能夠干擾癌細(xì)胞的能量代謝途徑，直接切斷其能量供應(yīng)，誘導(dǎo)凋亡發(fā)生。這一過程不依賴于傳統(tǒng)化療藥物的細(xì)胞周期調(diào)控，能夠有效克服耐藥性問題，從而提高癌癥治療效果。因此，線粒體已成為納米藥物靶向遞送策略的重要亞細(xì)胞靶標(biāo)之一。然而，如何提高線粒體靶向藥物在體內(nèi)的遞送效率、穩(wěn)定性及其靶向精確度等問題仍然具有挑戰(zhàn)性，且亟待解決。

2、納米技術(shù)能夠通過調(diào)節(jié)納米材料的尺寸和結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)藥物的高效遞送和緩控釋放，在癌癥治療中發(fā)揮了巨大作用。目前，已有多種納米藥物遞送系統(tǒng)被成功開發(fā)并獲得了較好的癌癥治療效果。其中，多肽組裝體的表現(xiàn)也格外亮眼。多肽具有高度特異性，可以設(shè)計(jì)成與癌細(xì)胞上的特定受體或靶標(biāo)分子結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)藥物的高效靶向遞送。同時，相較于傳統(tǒng)化療藥物，多肽的毒副作用一般較低，能夠減少對正常細(xì)胞的影響。此外，多肽可以作為多功能載體，攜帶多種治療分子(如鉑類金屬藥物、核酸藥物及聲敏劑和光敏劑等響應(yīng)性物質(zhì))，實(shí)現(xiàn)聯(lián)合治療，增強(qiáng)治療效果。盡管具有高效靶向潛力，線粒體靶向肽在體內(nèi)遞送過程中仍然可能面臨免疫系統(tǒng)的清除和穩(wěn)定性差等問題，其對癌癥的治療效果并不令人滿意。因此，對藥物遞送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)仍需進(jìn)一步改進(jìn)，通過合理設(shè)計(jì)多肽組裝體系，開發(fā)出一種生物相容性好、線粒體靶向性強(qiáng)且生物功能豐富的多肽納米遞送系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種包裹sirna的具有線粒體靶向功能的酶響應(yīng)性多肽納米藥物及其制備方法，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。該多肽納米藥物通過一種新型有效的組合機(jī)制，雙相干預(yù)腫瘤細(xì)胞能量代謝，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡，有望在未來成為靶向細(xì)胞器的新型治療手段，可用于抗癌、抗菌、抗炎等藥物治療及示蹤。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

3、本發(fā)明提供一種具有線粒體靶向功能的酶響應(yīng)性多肽，所述酶響應(yīng)性多肽的氨基酸序列為rgd-rrrrrrrrr-devd-k-d(klaklak)2-k。

4、進(jìn)一步地，所述酶響應(yīng)性多肽的n端的第17位氨基酸k通過酰胺鍵與光敏劑連接；所述酶響應(yīng)性多肽的n端的第32位氨基酸k通過酰胺鍵與硬脂酸連接。

5、進(jìn)一步地，所述光敏劑為二氫卟吩e6。

6、本發(fā)明還提供上述的酶響應(yīng)性多肽在制備包裹sirna的具有線粒體靶向功能的酶響應(yīng)性多肽納米藥物中的應(yīng)用。

7、本發(fā)明還提供一種包裹sirna的具有線粒體靶向功能的酶響應(yīng)性多肽納米藥物的制備方法，包括以下步驟：

8、將載體和上述的酶響應(yīng)性多肽溶解在有機(jī)溶劑中，再加入sirna混合均勻，得到混合溶液，將所述混合溶液加入水中進(jìn)行自組裝，得到所述包裹sirna的具有線粒體靶向功能的酶響應(yīng)性多肽納米藥物。

9、進(jìn)一步地，所述載體為磷脂。

10、進(jìn)一步地，所述混合溶液與所述水的體積比為1:20。

11、進(jìn)一步地，所述sirna、所述酶響應(yīng)性多肽和所述磷脂的摩爾比為1:87.8:175.6。

12、進(jìn)一步地，所述sirna為沉默glut1基因的sirna。

13、本發(fā)明還提供一種根據(jù)上述的制備方法制備得到的包裹sirna的具有線粒體靶向功能的酶響應(yīng)性多肽納米藥物。

14、本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果：

15、(1)本發(fā)明設(shè)計(jì)的具有線粒體靶向功能的多肽序列，在發(fā)揮線粒體靶向和腫瘤殺傷作用的同時，還具備良好的生物可降解性、生物相容性、低免疫原性以及低毒性等優(yōu)點(diǎn)，降低了對正常組織的毒副作用。

16、(2)本發(fā)明提供的多肽遞送系統(tǒng)能將sirna高效遞送至細(xì)胞內(nèi)，且基因沉默效果明顯。

17、(3)本發(fā)明通過將線粒體靶向肽和光敏劑共同連接到具有酶響應(yīng)性切割的多肽序列上，隨后與sirna共組裝，得到一種多肽納米藥物。該納米藥物能夠借助線粒體靶向肽損傷腫瘤細(xì)胞線粒體膜結(jié)構(gòu)，干預(yù)能量代謝，促腫瘤細(xì)胞凋亡；同時，凋亡細(xì)胞內(nèi)caspase?3酶被激活，切割多肽，釋放sirna，沉默能量代謝相關(guān)蛋白的表達(dá)，減少產(chǎn)能原料葡萄糖的攝入，從而干擾能量代謝，進(jìn)一步促細(xì)胞凋亡。此外，連接在多肽上的光敏劑經(jīng)功能性多肽運(yùn)送至線粒體附近，經(jīng)光照后能增強(qiáng)線粒體破壞效果。多方協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)了自擴(kuò)增的腫瘤殺傷效果。

18、(4)本發(fā)明提供的包裹sirna的具有線粒體靶向功能的酶響應(yīng)性多肽納米藥物的制備方法操作簡便，反應(yīng)條件溫和，適合工業(yè)化生產(chǎn)。

19、本發(fā)明設(shè)計(jì)的多肽納米藥物通過一種新型有效的組合機(jī)制，雙相干預(yù)腫瘤細(xì)胞能量代謝，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡，有望在未來成為靶向細(xì)胞器的新型治療手段，可用于抗癌、抗菌、抗炎等藥物治療及示蹤。

技術(shù)特征：

1.一種具有線粒體靶向功能的酶響應(yīng)性多肽，其特征在于，所述酶響應(yīng)性多肽的氨基酸序列為rgd-rrrrrrrrr-devd-k-d(klaklak)2-k。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酶響應(yīng)性多肽，其特征在于，所述酶響應(yīng)性多肽的n端的第17位氨基酸k通過酰胺鍵與光敏劑連接；所述酶響應(yīng)性多肽的n端的第32位氨基酸k通過酰胺鍵與硬脂酸連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的酶響應(yīng)性多肽，其特征在于，所述光敏劑為二氫卟吩e6。

4.一種如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的酶響應(yīng)性多肽在制備包裹sirna的具有線粒體靶向功能的酶響應(yīng)性多肽納米藥物中的應(yīng)用。

5.一種包裹sirna的具有線粒體靶向功能的酶響應(yīng)性多肽納米藥物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述載體為磷脂。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述混合溶液與所述水的體積比為1:20。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述sirna、所述酶響應(yīng)性多肽和所述磷脂的摩爾比為1:87.8:175.6。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述sirna為沉默glut1基因的sirna。

10.一種根據(jù)權(quán)利要求5-9任一項(xiàng)所述的制備方法制備得到的包裹sirna的具有線粒體靶向功能的酶響應(yīng)性多肽納米藥物。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種包裹siRNA的具有線粒體靶向功能的酶響應(yīng)性多肽納米藥物及其制備方法，涉及納米材料技術(shù)領(lǐng)域。該制備方法包括以下步驟：將載體和酶響應(yīng)性多肽溶解在有機(jī)溶劑中，再加入siRNA混合均勻，得到混合溶液，將所述混合溶液加入水中進(jìn)行自組裝，得到所述包裹siRNA的具有線粒體靶向功能的酶響應(yīng)性多肽納米藥物。本發(fā)明設(shè)計(jì)的多肽納米藥物通過一種新型有效的組合機(jī)制，雙相干預(yù)腫瘤細(xì)胞能量代謝，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡，有望在未來成為靶向細(xì)胞器的新型治療手段，可用于抗癌、抗菌、抗炎等藥物治療及示蹤。

技術(shù)研發(fā)人員：于柳,歐美彤,梅林,李雯,付一秋
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/18