[发明专利]具有脑肿瘤靶向和肿瘤组织穿透能力的D构型多肽及其基因递释系统

说明书

技术领域

本发明属药学领域，涉及D构型多肽及其基因递释系统，具体涉及与神经纤毛蛋白NRP-1高结合活性、具有脑肿瘤靶向和肿瘤组织穿透能力的D构型多肽及其修饰的基因递释系统。 

背景技术

据报道，神经胶质瘤是最为常见的脑部肿瘤之一；由于其恶性程度高、术后易复发和侵袭速度快等特点，导致患者的中位生存期小于16个月。对于成功治疗脑肿瘤而言，药物或治疗基因到达肿瘤部位不仅需要跨越血-脑屏障(BBB)，还需要克服血-脑肿瘤屏障(BBTB)。研究显示，肿瘤细胞上表达的特异性受体是肿瘤靶向递药的有效靶点，经其介导的肿瘤靶向治疗是一种有效克服BBTB的手段；将脑肿瘤靶向配体，如RGD、叶酸、VEGFR等修饰于给药系统表面，有助于将足够的药物或治疗基因递送到脑肿瘤部位。此外，治疗脑肿瘤的另一个关键在于，药物或治疗基因到达脑肿瘤部位后需具备肿瘤深层组织穿透能力，才能有效提高神经胶质瘤的治疗效果。 

目前已知，神经纤毛蛋白-1(NRP-1)是一种跨膜糖蛋白，是Sema3A和VEGF165的共同受体，在肿瘤新生血管生成、肿瘤生长及转移中发挥重要作用。有研究表明NRP-1不仅表达于肿瘤血管内皮细胞，同时在许多肿瘤细胞膜上过度表达，包括神经胶质瘤、肺癌、胰腺癌、前瘤列腺癌、乳腺癌和黑色素瘤等。研究和开发可靶向NRP-1的配体，协助给药系统穿过BBTB，从而提高药物的脑肿瘤治疗效果，具有现实意义。 

噬菌体展示技术一直以来被认为是筛选靶向肿瘤组织有效配体的重要手段之一；通过该技术筛选出来的多肽已经被成功应用于肿瘤诊断和治疗；其中，C-end rule(CendR)多肽，其序列结构是R/KXXR/K，由Erkki Ruoslahti【PNAS.2009；106：(38)】通过噬菌体展示技术得到，研究表明，CendR多肽能够与靶细胞表面NRP-1受体结合，增强肿瘤组织摄取和肿瘤细胞内化程度；且CendR多肽还能够增加血管和肿瘤组织通透性，以提高药物或治疗基因穿透进入肿瘤深层组织的能力。RGERPPR作为L构型CendR多肽，实验证明其能够与NRP-1受体结合，进一步增强肿瘤细胞摄取和内化。 

目前，尚未见有关由含有_D(RPPREGR)序列多肽修饰的非病毒基因递释系统及其在体内外转染效率评价以及抗脑胶质瘤作用的报道。本发明拟将L型多肽RGERPPR逆序并以D构型的氨基酸替代后得到_D(RPPREGR)，作为穿过BBTB的靶向分子，利用其与NRP-1受体的高亲和力和深层组织穿透性，将基因递释系统靶向递送至脑内，以实现靶向治疗脑原位胶质瘤。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种D构型多肽及其基因递释系统，具体涉及与神经纤毛蛋白NRP-1高结合活性、具有脑肿瘤靶向和肿瘤组织穿透能力的D构型多肽及其修饰的基因递释系统， 

本发明构建了一种D构型多肽，其氨基酸序列为_D(RPPREGR)，该多肽与神经纤毛蛋白NRP-1高结合活性、具有脑肿瘤靶向和肿瘤组织穿透能力；本发明提供了由所述D构型多肽修饰的基因递释系统，所述D构型多肽可以介导纳米递释系统向肿瘤靶向递送药物，用于实现向脑原位胶质瘤的靶向治疗。 

本发明将L型多肽RGERPPR逆序并以D构型的氨基酸替代后得到_D(RPPREGR)，作为穿过BBTB的靶向分子，利用其与NRP-1受体的高亲和力和深层组织穿透性，将基因递释系统靶向递送至脑内，经体内外实验表明，本发明将_D(RPPREGR)修饰到PEG-PEI表面制得RPPREGR-PEG-PEI基因载体，可以显著提高基因转染效率，所述基因载体包载治疗基因pORF-hTRAIL可以显著延长脑胶质瘤原位模型裸鼠的生存期。 

本发明中，所述_D(RPPREGR)多肽的N端氨基与含有琥珀酰亚胺-聚乙二醇的阳离子多聚物连接连接，制得非病毒基因载体材料_D(RPPREGR)-PEG-X复合物；该复合物可包载报告基因或治疗基因形成非病毒基因递释系统；其中，该复合物中X是聚乙烯亚胺(PEI)、树枝状聚合物(PAMAM)、多聚阳离子氨基酸、壳聚糖或阳离子脂质体；