[发明专利]一种核酸球形纳米颗粒药物的制备方法及应用

说明书

本发明提供了一种核酸球形纳米颗粒药物的制备方法及其应用，所述核酸球形纳米颗粒药物为二硫单体化合物和与检测目标正义核酸序列互补的核酸序列自组装而成。所述的核酸球形纳米颗粒药物可以通过非内吞途径进入细胞质，进而被细胞内源性谷胱甘肽（GSH）快速解聚，促使纳米颗粒的分解和核酸的释放以用于基因治疗，进而抑制肿瘤相关基因的表达。

技术领域

本发明属于生物基因治疗领域，特别涉及一种核酸球形纳米颗粒药物的制备方法及应用。

背景技术

基因治疗对于治疗癌症、遗传性疾病及病毒感染等多种疾病具有广阔的应用前景。目前，许多核酸药物正处于临床试验阶段，并且一些药物已在美国和欧洲获得批准。尽管取得了很大的进步，核酸药物的商业开发仍然面临一些挑战，比如酶促降解、低效的细胞质递送、肝脏的快速清除及非特异性副作用。

成功的基因治疗在很大程度上取决于发展高转染效率、低细胞毒性的递送载体。病毒和非病毒载体均可用于包装核酸，并促进细胞的摄取。病毒载体被广泛地用于有效的基因递送；然而，安全问题和低产量限制了它们的应用。同时，各种非病毒纳米材料在基因递送方面显示出巨大的潜力。近年来，人们设计了核酸组装纳米结构用于基因递送，例如：球形核酸（SNA）、DNA纳米结构和DNA水凝胶。尽管具有良好的生物相容性、细胞内化率，但细胞通过内吞途径摄取核酸组装纳米结构，从而导致内涵体/溶酶体捕获和降解，是该技术目前的主要瓶颈。例如，SNA通过内吞途径进入晚期内涵体，并在孵育后停留在晚期内涵体长达24小时。这些颗粒中只有一小部分能够从内涵体中逃逸到细胞质，极大地限制了它们的治疗效率。因此，急需开发出新的非病毒载体以促进内涵体/溶酶体逃逸并提高治疗效率。

膜融合和硫醇交换介导等不依赖内吞作用的细胞摄取途径，在生物分子的递送方面显示出很大的潜力，尤其是硫醇交换途径引起了极大关注。目前报道的硫醇交换途径主要是通过细胞穿透的二硫聚合物 (Cell-Penetrating Poly(disulfide)s，CPD)。CPD是聚精氨酸细胞穿透肽的合成模拟物，其中多肽骨架被二硫聚合物取代。CPD修饰的货物，如量子点、蛋白质、纳米粒子等，可以通过硫醇交换途径直接进入细胞质。然而，基于CPD的递送方法需要耗时的合成及共价修饰，这可能会影响生物分子的生物活性。

发明内容

本发明目的在于提供了核酸球形纳米颗粒药物用于高效的细胞质基因递送，解决现有递送方法存在的递送效率低的问题。所述核酸至少包含一个与检测目标正义核酸序列互补的核酸序列，所述核酸球形纳米颗粒为二硫单体化合物和与检测目标正义核酸序列互补的核酸以自组装的形式合成。所述的核酸球形纳米颗粒药物以非内吞途径进入细胞质，进而被细胞内源性谷胱甘肽（GSH）快速解聚，导致纳米球的分解和核酸的释放以用于反义基因治疗，从而抑制肿瘤相关基因的表达。

本发明的技术方案如下：

一种核酸球形纳米颗粒药物，所述的核酸球形纳米颗粒药物包括核酸、二硫单体化合物，其中二硫单体化合物结构通式如下：

，

其中，A含有一个或多个二硫键S-S基团；

R为碳链骨架；

M为一带正电基团。

所述的核酸包含一个或多个与目标正义核酸互补的序列。

所述的核酸包括DNA，siRAN，miRNA中的一种或多种。

所述的二硫单体化合物的A基团为疏水区域。

所述的核酸球形纳米颗粒药物的形成作用力是通过核酸分子的磷酸基团PO₄^-和正电基团M之间形成的多个盐桥牢固地粘附到核酸模板，形成核酸/寡聚体复合物，进一步形成纳米颗粒。