[发明专利]肿瘤酶响应型重组焦亡蛋白递药系统及其抗肿瘤用途

说明书

本发明提供了一种肿瘤酶响应型重组焦亡蛋白递药系统及其抗肿瘤用途。具体地，本发明提供了一种融合蛋白，其从N端到C端具有式I所示的结构：Z0‑Z1‑Z2‑Z3‑Z4(式I)式中，Z0为任选的标签元件；Z1为焦亡蛋白的N结构域元件；Z2为穿膜肽序列元件；Z3为能够被肿瘤微环境中特异性表达的蛋白酶特异性切割的肽序列元件；Z4为焦亡蛋白的C结构域元件；“‑”表示连接上述元件的肽键；其中，在融合蛋白中，所述Z4元件通过特异性地结合Z1元件来抑制Z1元件的活性。本发明的融合蛋白在体内外实验中表现出非常好的抗肿瘤活性。

技术领域

本发明属于生物医药领域，更具体而言，本发明涉及一种肿瘤酶响应型重组焦亡蛋白递药系统及其抗肿瘤用途。

背景技术

焦亡蛋白是一类能够介导细胞焦亡的蛋白家族(gasdermin protein family)，成员之间具有45％的序列同源性，包括GSDMA(1-3)、GSDMB、GSDMC(1-4)、GSDMD、DFNA5(GSDME)、DFNB59(GSDMF)。

除了DFNB59，其他的焦亡蛋白都有着相似的结构：包括N结构域(N-domain)和C结构域(C-domain)这两个结构域以及连接这两个结构域的接头(linker)。正常情况下，两个结构域紧密结合处于自抑制状态。

一旦linker被切割，则破坏C结构域对N结构域的抑制作用，释放出活性的N结构域。活性的N结构域和细胞膜内叶的磷脂酰肌醇(PI)或磷脂酰丝氨酸(PS)结合，或者直接和细菌质膜外侧的心磷脂结合，在细胞膜上聚集形成孔洞，导致细胞肿胀、细胞膜破裂、内含物释放，以及引起炎症反应并最终导致细胞清除。这个过程被称为细胞的焦亡。

细胞的焦亡被定义为一种新型的、促炎的细胞程序性死亡方式。研究发现，焦亡以及焦亡蛋白和多种疾病相关。焦亡过程中会释放大量胞内因子包括高迁移率蛋白(HMGB1)、乳酸脱氢酶(LDH)、钙网蛋白(CRT)、IL-1β等，因而焦亡的过程也可以定义成继发性死亡过程。

肿瘤细胞的焦亡在引起炎症的同时，释放的免疫原性相关分子，能提高树突状细胞(dendritic cells,DC)对肿瘤的识别及其抗原提呈能力，DC能激活毒性T细胞(cytotoxic T lymphocyte，CTL)对肿瘤特异性的杀伤，并降低胞内ATP的水平。

然而，目前在肿瘤细胞的焦亡研究中，仍然存在一些难以克服的难点。焦亡蛋白的N结构域必须要在细胞内才能发挥作用，而现有的技术中难以保证焦亡蛋白的入胞效率。此外，如何使有活性焦亡蛋白的高特异性地靶向肿瘤细胞，或如何使焦亡蛋白高特异性地在肿瘤微环境中被激活，也是本领域亟待解决的问题。

因此，本领域迫切需要开发一种能够使焦亡蛋白高特异性地在肿瘤微环境中被激活，并且高效进入肿瘤细胞的技术手段。

发明内容

本发明的目的就是提供一种能够使焦亡蛋白高特异性地在肿瘤微环境中被激活，并且高效进入肿瘤细胞的技术手段。

在本发明的第一方面，提供了一种融合蛋白，所述融合蛋白从N端到C端具有式I所示的结构：

Z0-Z1-Z2-Z3-Z4   (式I)

式中，

Z0为任选的标签元件；

Z1为焦亡蛋白的N结构域元件；

Z2为穿膜肽序列元件；

Z3为能够被肿瘤微环境中特异性表达的蛋白酶特异性切割的肽序列元件；

Z4为焦亡蛋白的C结构域元件；

“-”表示连接上述元件的肽键；

其中，在融合蛋白中，所述Z4元件通过特异性地结合Z1元件来抑制Z1元件的活性。