[发明专利]一种核酸纳米载药体及其应用

说明书

本发明公开了一种核酸纳米载药体，可用于小分子抗癌药物铂类药物递送和药效增强，经试验验证，本发明的核酸纳米载药体具有高度增敏性质，可以快速进入真核细胞。该载体可将小分子药物铂类药物，精确靶向递送到肿瘤细胞中，有效杀伤肿瘤细胞并且调控肿瘤细胞中的抗药基因表达。该纳米载体安全无毒、载药量高，并能实时监控与传统的药物载体相比具有更广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及生物技术领域中一种核酸纳米载药体及其应用。

背景技术

癌症是威胁人类健康的最主要的疾病之一，化学治疗是目前肿瘤治疗的主要手段之一，目前已有6种铂类抗肿瘤药物被批准用于多种实体瘤的临床抗肿瘤治疗。但铂类药物都有明显的全身毒性，临床应用时面临严重的剂量毒性，药物失活以及耐药性等主要问题。借助于脂质体、胶束、树状分子和聚合物等构建的纳米递送系统虽然克服了传统铂类药物制剂的缺陷，有效控制药物体内递送和释放，从而增强治疗效果并降低毒副作用，但是这大多存在毒性高、靶向性弱、合成复杂等因素的限制，阻碍了其在临床治疗中的广泛应用。与合成材料相比，内源性材料衍生的载体对纳米医学的发展非常有利。随着DNA纳米结构的发展，DNA由于其高生物相容性和独特的优点被认为是一种良好的药物传递载体。人们可以通过控制合成不同大小，形状不同的DNA纳米结构作为生物传感器，药物靶向运输载体等。如DNA四面体具有尺寸可控、结构稳定、易修饰等优点，广泛应用小分子药物的递送。

多种抗癌药物，包括铂类药物在内，都会引起DNA损伤，癌细胞通过碱基切除修复途径(BER)对DNA损伤进行修复，从而产生抗药性。在这个途径中脱嘌呤嘧啶核酸内切酶(APE1)起了重要作用。在损伤的部位较易形成脱嘌呤嘧啶位点(AP位点)，APE1能够特异性识别并切割位点，从而进行DNA的修复。通过使肿瘤细胞BER途径失活，抑制APE1酶的表达，有望实现增强铂类抗癌药物的治疗效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何在靶向高效递送小分子药物铂类药物到肿瘤细胞中的同时敏化铂类药物，增强药效。

为解决上述技术问题，本发明首先提供了一种核酸纳米载药体。

本发明提供的核酸纳米载药体，其由顶点带有若干延长链的DNA四面体主体结构，以及与延长链通过碱基互补配对连接的5条短链构成；所述5短链分别为：含有AS1411适配体的DNA单链、含有抑制脱嘌呤嘧啶核酸内切酶APE1酶的siRNA单链、含有与所述siRNA单链反向互补区域的RNA单链、含有检测脱嘌呤嘧啶核酸内切酶APE1酶抑制情况的两条核酸探针DNA单链；所述含有检测脱嘌呤嘧啶核酸内切酶APE1酶抑制情况的两条核酸探针DNA单链，其中一条的5'端修饰有荧光基团，另一条的3'端修饰有淬灭基团，且与淬灭基团相邻8-10bp的位置具有一个AP位点；两条核酸探针DNA单链与同一条延长链互补结合，互补结合后荧光基团和淬灭基团位置相邻。

本发明提供的核酸纳米载药体工作原理如下：铂类药物通过DNA四面体进行细胞递送，DNA四面体纳米结构上分别负载了AS1411核酸适配体、APE1酶的siRNA、以及表征APE1活性的DNA探针。利用AS1411适配体靶向肿瘤细胞膜表面核仁素蛋白，将铂类药物精准精准靶向递送至肿瘤细胞；利用含有抑制APE1酶的siRNA抑制肿瘤细胞碱基切除修复途径(BER)；利用表征APE1酶抑制情况的DNA探针实时监测APE1酶抑制情况。

上述核酸纳米载药体中，所述荧光基团为J0E、HEX、VIC、R0X、CY3或CY5，所述淬灭基团为BHQ2或BHQ3。

上述核酸纳米载药体中，所述顶点带有若干延长链的DNA四面体主体结构由4条DNA长单链自组装构成，四面体的3个顶点带有延长链，4条DNA长单链的核苷酸序列可具体如表1中的P1(如序列表序列1所示)，P2(如序列表序列2所示)，P3(如序列表序列3所示)，P4(如序列表序列4所示)。