[发明专利]一种多肽修饰的金团簇及通过抑制组织蛋白酶B活性抗肿瘤侵袭转移的应用

说明书

一种多肽修饰的金团簇及通过抑制组织蛋白酶B活性抗肿瘤侵袭转移的应用，属于生物制剂技术领域。多肽与金团簇结合；通过一步法混合金盐溶液和特定序列多肽，在碱性条件下反应。设计多肽序列既包含组织蛋白酶B底物肽序列，又引入带电氨基酸和疏水性氨基酸提高靶向结合的稳定性，合成高选择性、高效抑制CTSB活性的多肽保护的金团簇，从而抑制肿瘤细胞外基质降解，对抑制恶性肿瘤的侵袭转移具有潜在的治疗作用。

技术领域

本发明涉及一种生物制剂及抑制肿瘤侵袭转移的应用，具体涉及一种基于多肽修饰的金团簇作为生物制剂，通过抑制组织蛋白酶B活性从而抑制肿瘤侵袭转移的应用。

背景技术

癌症是严重危害人类健康的疾病之一，一旦病情恶化，癌细胞将发生侵袭并快速转移至人体内各个组织器官，是造成肿瘤患者死亡的主要原因。组织蛋白酶B(CathepsinB，CTSB)被认为是一种重要的促肿瘤因子，与癌症侵袭和转移密切相关。CTSB参与细胞外基质降解，这一过程促使肿瘤微血管的生成和肿瘤迁移、侵袭、转移发生。研究发现，CTSB在许多恶性肿瘤中高表达或过表达，因此通过设计合理高效的CTSB抑制剂来抑制这一蛋白酶的活性可作为潜在的癌症治疗的新方法。

然而目前已发现的CTSB小分子抑制剂如环氧琥珀酸肽类、氮丙啶类等，虽然对其活性的抑制有很好的效果，但是存在选择性差、在体内稳定性不佳、细胞毒副作用等问题而得不到临床应用。近期的研究表明，含金化合物可以通过与蛋白酶活性位点成键从而抑制酶活性，CTSB的催化活性依赖于活性位点上的半胱氨酸(Cys)，因此利用Cys作为抗癌药物的重要靶点，其与含金化合物进行配体交换形成金-硫键，来达到抑制半胱氨酸蛋白酶活性的目的是一种潜在的抑制酶活的策略。然而传统的含金化合物的作用有限，是因为有些化合物不容易被细胞摄取，以及对蛋白质巯基的非特异反应性极大地限制了其抗肿瘤侵袭转移能力。例如一种治疗类风湿关节炎的药物金诺芬虽然能够抑制CTSB的活性，但是其缺乏靶向性导致抑制效力较弱，IC₅₀～250μM。因此，提高含金化合物与CTSB活性位点半胱氨酸的特异性靶向结合能力是设计含金化合物作为抑制癌细胞侵袭转移的潜在药物的关键。

金团簇是由几个至几百个金原子构成的分子聚集体，其粒径一般小于几纳米，尺寸介于原子和纳米颗粒之间。小尺寸粒径使其具备了原子和大的纳米颗粒不具备的物理、化学性质。而多肽保护的金团簇具有良好的荧光特性、稳定性、低毒性、表面易被修饰、良好的生物相容性等特点，广泛应用于生物分析检测、肿瘤诊断与治疗等领域。基于此，根据CTSB活性位点的结构特点，通过合理设计具有靶向CTSB蛋白酶活性位点的多肽序列，即设计的多肽序列既包含组织蛋白酶B底物肽序列，又引入带电氨基酸和疏水性氨基酸提高靶向结合的稳定性，合成高选择性、高效抑制CTSB活性的多肽保护的金团簇，从而抑制肿瘤细胞外基质降解，对抑制恶性肿瘤的侵袭转移具有潜在的治疗作用。

发明内容

本申请提供了一种多肽修饰的金团簇作为生物制剂用于抑制组织蛋白酶B活性，从而抗肿瘤侵袭转移的应用。

一种多肽修饰的金团簇，其特征在于，多肽与金团簇结合；通过一步法混合金盐溶液和特定序列多肽，在碱性条件下反应。

在一个实施方案中，与多肽结合的金团簇的合成是通过一步法混合金盐溶液和特定序列多肽。多肽的构成是在氮末端或碳末端引入半胱氨酸-半胱氨酸-酪氨酸(CCY)序列用于原位矿化和锚定金团簇。同时引进一段CTSB底物肽序列。另外，引入疏水性颉氨酸(V)和脯氨酸(P)用于促进金团簇与CTSB催化中心的疏水相互作用，引入甘氨酸-甘氨酸(GG)来增强多肽柔性。当多肽结合的金团簇暴露于癌细胞一段时间后，显著抑制了癌细胞分泌的CTSB的活性，使癌细胞侵袭转移能力减弱。

多肽包含的氮末端或碳末端的氨基酸可以是半胱氨酸，酪氨酸，精氨酸，赖氨酸，颉氨酸，脯氨酸，甘氨酸的氨基酸；所述多肽包含一个特定的RR的氨基酸序列。所述多肽包含一个特定的GFLG的氨基酸序列。所述多肽包含一个特定的ALAL的氨基酸序列。