[发明专利]用于细胞靶向基因载体的化合物及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种化合物及其应用，尤其涉及一种用于细胞靶向基因载体的化合物、所述化合物的合成方法、及其应用。

背景技术

基因治疗，是将外源性基因物质（DNA或RNA）导入细胞，促成或者抑制特定蛋白的表达，或者取代、修复有问题的基因，以纠正或补偿基因缺陷和异常引起的疾病，从而达到疾病治疗的目的。也就是将外源基因通过基因转移技术将其整合到病人的适当的受体细胞中，使外源基因表达的遗传产物能治疗某种疾病；广义概念的基因治疗，指的是将某些遗传物质转移到患者体内，使其在体内表达，最终达到治疗疾病的目的。早在1991年，中国科学家首先进行了世界首例血友病的基因治疗临床实验，随后，我国科学家利用胸腺激酶基因治疗恶性脑胶质瘤基因治疗方案获准进入I期临床试验，初步的观察表明：生存期超过1年以上者占55%，其中 1例已超过三年半，至今仍未见肿瘤复发。此外，采用血管内皮生长因子基因治疗外周梗塞性下肢血管病基因治疗方案也已获准进入临床试验。

基因治疗在其发展过程中遇到了一系列技术瓶颈，其中最重要的瓶颈之一是基因物质安全、有效、靶向性输送。

基因治疗技术需要将遗传物质组装在基因载体上，一般采用病毒介导基因转移，即以病毒为载体，将遗传物质通过基因重组等技术组装于病毒上，然后使重组病毒感染受体宿主细胞。目前常用的基因输送载体可以分为重组病毒载体及人工合成载体（即非病毒载体）。

其中，重组病毒载体具有穿透细胞的能力，可使近100%的受体细胞被感染，转化细胞效率高；其次，它能感染广谱动物物种和细胞类型而无严格的组织特异性；再者随机整合的病毒可长期存留，一般无害于细胞；如崔媛媛等（《西安交通大学学报（医学版）》，2007年第6期，第624~625页）公开了源于moloney小鼠白血病病毒的pLSXN反转录病毒载体，制备出介导β-分泌酶底物肽基因表达的反转录病毒载体；专利WO01/90390A1公开了一种杆状病毒载体，可用于血管病的基因治疗；专利US20020064520A1还公开了一种用于基因治疗的组合物，以重组病毒颗粒为核心，制成基因导入载体。虽然重组病毒载体显示了高的转染效率，但由于病毒的变异会引起潜在的致病危险，并且病毒表面成分会引起人体免疫反应，同时病毒的制备和纯化困难且携载基因容量小。

因此非病毒基因载体被认为是更理想的基因物质输送载体。如聚阳离子载体（如PEI 25kDa）与病毒及脂质体载体相比，具有基因担载密度和担载量均大、制备简单，便于化学修饰等优势，如赵丹军在《氟尿脱氧核苷键合阳离子载体的合成及其抗肿瘤活性研究》（浙江大学学报医学版，2009年第1期，53~58页）中公开的聚乙烯亚胺-β-环糊精高分子载体，并将氟尿脱氧核苷键合在苏送高分子载体上。但非病毒基因载体也存在着化学毒性大、体内循环周期短（不利于靶向）的缺点。

发明内容

针对基因治疗中基因载体存在的上述缺陷，本发明提供了一种用于细胞靶向基因载体的高分子化合物及其合成方法，以及所述高分子化合物制备的基因载体以及所述基因载体的制备方法，以及包括所述基因载体的基因治疗复合物。

本发明的第一个方面是提供一种用于细胞靶向基因载体的化合物（简称GPE），所述化合物具有如结构式（I）所示的分子结构：

    （I）

其中：

A₁和A₂分别独立的为-O-或-S-；

R¹为：

；

但是应当理解的是，R¹基团结构式仅代表两种重复单元的数量比，并不代表两种单元的位置，R¹中两种重复单元可以是无规分布、交替分布、或嵌段分布；

R²为结构式（II）所示基团；

R³、R⁴、R⁵、R⁶分别独立的为-CH₂-、-HCR-或-C(R)₂-中的任意一个基团，R为含C1~C10碳链长度的烃基，并优选为烷基，如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、苯环、苄基、环己基、环戊基等；

n、x和y均指的是聚合度。

 

（II）

其中R₁基团分子量优选为Mw=500~1200，进一步优选为800~1000；Mn=400~1000，进一步优选为500~800，如600、650、700、750。