[发明专利]一种可自组装成水凝胶的肿瘤杀伤性多肽及其应用

说明书

本发明涉及一种可自组装成水凝胶的肿瘤杀伤性多肽，其包括C端的自组装结构域和N端的杀伤结构域，所述自组装结构域和所述杀伤结构域通过柔性结构域连接，所述自组装结构域的序列为(RADA)_7‑9。所述可自组装成水凝胶的肿瘤杀伤性多肽既不影响其自组装成水凝胶的功能，又具有对肿瘤的杀伤能力。可以通过反复多次局部注射直接将缓释药剂植入到瘤体内、瘤旁或术后残腔内，不需要行开放手术暴露肿瘤，减少感染、出血等并发症，减少患者身体及经济负担。自组装多肽材料可负载化疗药物直接杀伤肿瘤，也可以负载肿瘤抗原蛋白、肿瘤裂解物或者肿瘤RNA作为肿瘤纳米疫苗使用。

技术领域

本发明涉及抗肿瘤领域，更特别地，涉及一种可自组装成水凝胶的肿瘤杀伤性多肽。

背景技术

实体瘤(如脑胶质瘤、肝癌、软组织肉瘤等)是临床上常见的原发性恶性肿瘤，大多数实体瘤呈侵润性和膨胀性生长，所以手术不易切除。目前这类恶性肿瘤的治疗仍是世界公认的难题，临床上最常用的治疗手段主要有：手术治疗、化学治疗、放射治疗及综合治疗，但均未能获得令人满意的疗效。面临的主要问题有两点：①肿瘤组织与正常脑组织边界不清，难以进行真正意义上的手术全切除和精确放疗，残留肿瘤组织成为局部复发的根源；②化疗药物需要剂量大，而肿瘤局部药物浓度低，导致疗效差，全身毒副作用明显，患者无法耐受。

随着材料科学和生物医学的发展，使用生物材料作为药物载体负载化疗药物如紫杉醇、顺铂和阿霉素等，实现肿瘤的局部靶向给药治疗实体恶性肿瘤已经取得了可喜的进展，这种方法不仅可以增强药物的靶向性和缓释性，还可以降低化疗药物的全身毒性。格立得植入剂(Gliadel wafer，美国Guilford公司)是全球第一个治疗脑胶质瘤的载药可降解聚合物，Gliadel wafer直径1.45cm、厚约1mm，每片含192.3mg聚苯丙生20(polifeprosan20)和7.7mg卡莫司汀。美国食品和药物管理局(Food and Drug Administration，FDA)批准其适应证是新诊断为恶性胶质瘤患者的手术和放疗辅助药物，也可作为多形性胶质母细胞瘤复发患者的手术辅助用药。2008年，美国癌症中心联盟(National ComprehensiveCancer Network,NCCN)已将Gliadel Wafer列为治疗恶性胶质瘤的建议处理方式之一。但最近多中心临床研究发现，Gliadel wafer治疗恶性脑胶质瘤失败的病例中，高达80％的复发部位仍在瘤床局部，此外，还存在感染、脑脊液漏等不良反应。Gliadel wafer有以下两个方面可以改进：①Gliadel Wafer呈规则体，无法完全贴附到术后不规则的肿瘤残腔表面；②多聚体聚苯丙生20仅单纯的作为一种药物缓释载体，而本身并无生物学活性。

多肽水凝胶是由自组装多肽分子在特殊条件触发下形成的凝胶材料。多肽分子溶解于水后，能自发聚集形成Beta片层架构，Ca2+、Mg2+和H+等阳离子可以促进多肽分子自组装，形成具有网状结构的纳米纤维，外观呈凝胶状。这种材料可以直接注射到体内形成凝胶，生物相容性好，降解产物为氨基酸，不产生免疫反应和炎症反应，且无细胞毒性。目前，RADA-16是最常用的自组装多肽材料之一，将功能肽片段(如IKVAV)通过固相合成法连接到RADA-16分子中，多肽分子自组装后，凝胶材料能具有与功能肽片段相同的生物学活性，但有以下缺点：1)自身没有抗肿瘤活性；2)RADA-16可以形成凝胶，但是如果携载的功能肽片段氨基酸序列过长(比如蜂毒肽melittin：GIGAVLKVLTTGLPALISWIKRKRQQ)，功能肽片段会扰乱RADA-16自发聚集形成Beta片层架构，而无法自组装成凝胶。

随着纳米科技的快速发展，肿瘤光学治疗如光热治疗在肿瘤治疗的应用中得到了快速发展。光热治疗是通过激光照射具有光吸收能力的物质从而产生热量杀死肿瘤细胞。吲哚青绿(ICG)是FDA批准应用于临床的药物，在光热治疗中也发挥巨大作用。但是ICG在水溶液中的不稳定性及在体内的快速清除限制了它的应用。

因此，研制出一种安全、生物相容性好、可降解的、具有抗肿瘤活性的载药材料，联合光热治疗恶性肿瘤，将具有广阔的临床应用前景。