[发明专利]一种展示酸触发性理性膜肽的载药菌影及其制备方法和应用

说明书

本发明生物医药领域，公开了一种展示酸触发性理性膜肽的载药菌影及其制备方法和应用，所述载药菌影表面表达了对酸性环境敏感的酸触发性理性膜肽；所述酸触发性理性膜肽由质粒载体pLysS转化到大肠杆菌菌株进行表达，其氨基酸序列如SEQ ID No:2所示。本发明提供的展示酸触发性理性膜肽的载药菌影，可通过简单的方式进行大规模生产，并能有效被肿瘤细胞摄取，增强药物的抗肿瘤作用。所述载药菌影在制备预防和治疗以微酸性环境为病理特征的疾病的药物中的应用。

技术领域

本发明属于生物医药领域，具体涉及一种展示酸触发性理性膜肽的载药菌影及其制备方法和应用。

背景技术

癌症是威胁人类健康的最严重的疾病之一，传统的药物治疗方式由于缺乏特异性，在杀灭肿瘤细胞的同时不可避免地对正常组织产生毒副作用，导致临床治疗效果大打折扣。同时因为肿瘤组织中复杂的生理屏障和不良的免疫环境，更是提高了传统药物的治疗难度，亟需开发新的治疗方式。虽然目前已经针对肿瘤特性开发出不少新型纳米药物载体，但其制备步骤复杂、成本高、难以实现大规模商业化生产等问题仍是其未来临床转化的关键挑战。因此有必要利用多学科技术开发安全、有效、有前途的仿生材料，提高肿瘤的治疗效率，降低成本。

作为自然界中数量最多的一种生物，细菌因此走进了研究者的视线。细菌作为递送载体的研究可以追溯到20世纪90年代，当时研究人员使用活的沙门氏菌作为粘膜疫苗的抗原载体[Chatfield S.N.,et al.Vaccine.1989,7(6):495-498]。进入21世纪，生物技术的发展也带动了细菌作为载体在癌症、病毒感染、糖尿病等方面的应用研究，特别是在肿瘤治疗领域[Hosseinidoust Z.,et al.Adv Drug Deliv Rev.2016,106(Pt A):27-44]。

研究认为细菌通过主动或被动机制从血液循环中逃逸到肿瘤组织中，主动机制来源于细菌的菌毛等运动器官，使细菌渗透进入组织内部，并且肿瘤区域中被分泌出来的趋化因子对细菌有趋化作用[Kasinskas R.W.,et al.Biotechnol Bioeng.2006,94(4):710-721]，细菌与宿主之间也存在相互作用动力学[Zhou S.,et al.Nat Rev Cancer.2018,18(12):727-743]可以将游离态的细菌导向肿瘤组织。被动机制主要体现为细菌会被肿瘤区混沌的脉管系统捕获，以及肿瘤组织微环境更有利于细菌的定殖生长繁衍。重要的是，细菌还可以通过直接诱导溶瘤作用[Wang Y.,et al.J Cancer.2019,10(19):4442-4454]，破坏血管引发肿瘤血栓形成[Yi X.,et al.Sci Adv.2020,6(33):eaba3546]，炎症引发的细胞毒性以及对营养物质的竞争等方式直接破坏肿瘤组织[Chen F.,etal.Biomaterials.2019,214:119226]。因此细菌本身可以作为一种生物治疗剂治疗肿瘤，如Suresh等人使用Caulobacter crescent作为抗肿瘤治疗的细菌单药治疗策略[Bhatnagar P.K.,et al.Cancer Biol Ther.2006,5(5):485-491]，除诱导坏死因子TNF-α的分泌外，细菌引发的炎症反应也有进一步的抗肿瘤作用。尽管仅靠细菌本身就已经在肿瘤治疗方面取得了相当大的成功，但面对复杂的肿瘤微环境，要彻底根除肿瘤还存在许多挑战：若使用活细菌治疗肿瘤，就可能会存在突变菌株的危险，患者的正常器官也可能面临严重感染，还有可能因为毒性问题而不能直接应用在机体，如Salmonella typhimurium[Toso J.F.,et al.J Clin Oncol.2002,20(1):142-152]及其他包括Clostridium novyi[Dang L.H.,et al.Proc Natl Acad Sci U S A.2001,98(26):15155-15160]和Listeriamonocytogenes[Freitag N.E.,et al.Infect Immun.1993,61(6):2537-2544]在内的厌氧或兼性菌株在进行肿瘤治疗时需要减毒修饰以提高安全性。另外，利用活细菌治疗肿瘤个体差异大，可重复性差。