[发明专利]一种肾脏靶向性小核酸递送多肽

说明书

本发明公开了一种作为siRNA递送载体的肾脏靶向性嵌段多肽，是将数个功能多肽整合在一起，包括由带正电的氨基酸残基构成正电序列嵌段、能形成β‑折叠二级结构的嵌段和肾脏靶向性嵌段。本发明提供的嵌段多肽能与siRNA形成大小合适、结构稳定的复合物颗粒，实现siRNA的肾脏靶向性递送。

技术领域

本发明属于生物医药领域，具体涉及一种用于核酸分子体内递送的、具有肾脏靶向性的嵌段型多肽载体；进一步的，本发明涉及所述嵌段型多肽载体与siRNA、寡聚核苷酸(oligonucleotide)、DNA形成核酸/载体复合物的设计和制备方法；更进一步的，本发明涉及核酸/载体复合物的尺寸大小、稳定性、及可重复性。

背景技术

近二十年来，随着基因组研究的深入，科学家们发现许多疾病(遗传性疾病、癌症等)都与基因异常相关。作为一种革命性的生物医学方案，基因治疗正是在这一基础上发展起来的。利用不同性质的递送载体，人们将正常的人类基因、或具有疾病治疗作用的核酸片段导入目标细胞，纠正基因的表达缺陷，实现疾病治疗的目的。1998年，科学家发现可以以短链小干扰RNA为介质，抑制致病基因的表达，这一发现为疾病的基因治疗提供了一个全新的技术方案。

在基因治疗中，目前的技术瓶颈主要在于如何高效、低毒性地将核酸片段(长链DNA、寡聚核苷酸、siRNA)递送到目标细胞中。常用的递送载体有病毒和非病毒两类。病毒类载体具有较高的基因递送效率，但安全性差，对外源基因的大小有限制，且容易引发较为严重的免疫反应。与之相比，非病毒载体具有较高的安全性，但递送效率较低。

带正电荷的阳离子化合物是最常用的非病毒载体，有聚阳离子、正电磷脂、壳聚糖、白蛋白、树枝状大分子以及阳离子多肽等类型。利用带正电荷的阳离子基团与DNA/RNA上带负电荷的磷酸基团之间的电性作用，将核酸分子压缩，形成核酸/阳离子载体复合物颗粒。这种包载形式使得核酸分子能够顺利通过多个细胞屏障，完成细胞递送过程。尽管关于核酸/阳离子载体复合物的结构、以及复合物的性质与转染效率之间的关系还存在争议，但大量的研究结果表明，这类复合物具有较好的生物相容性和较高的核酸递送效率。

形成稳定的核酸/载体复合物是开展基因治疗的一个先决条件。简单混合的方式所形成的复合物很不稳定，例如寡聚核苷酸与聚赖氨酸形成的复合物(Cui Zheng，LinNiu，Jingjing Yan，Jie Liu，Ying Luo，Dehai Liang，Structure and stability of thecomplex formed by oligonucleotides Phys.Chem.Chem.Phys.2012，14，7352-7359)。复合物的稳定性也会进一步影响核酸分子的递送效率(Jihan Zhou，Jie Liu，Tao Shi，Yuqiong Xia，Ying Luo*，and Dehai Liang*Phase Separation of siRNA/polycationComplex and Its Effect on Transfection Efficiency，soft matter，2013，9，2262-2268)。因此，需要设计能与核酸分子形成结构稳定、尺寸大小合适复合物的递送载体。

作为一种重要的生物大分子，多肽在基因递送应用方面具有许多独特的优势：成熟的固相合成方案能提供结构明确、分布单一的高纯度多肽分子；可以由20种性质各异的氨基酸组成性质丰富的一级序列；可获得beta折叠、alpha螺旋等具有重要生物学活性的二级结构；易于改性或与其他具有组织靶向功能的序列或分子偶联。报道的多肽递送载体大体可分为两类：一类是模拟、改造穿膜肽(cell penetrating peptide)序列的多肽，透膜效果好，但通常具有较大的毒性；另一类是将靶向性多肽、穿膜肽与其他载体混合使用，这类载体的结构和作用方式较为复杂，成药性较差。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明以聚电解质复合理论为基础，设计了一种具有嵌段型结构的多肽分子。该多肽可通过静电作用，与DNA、RNA分子形成稳定的纳米颗粒结构，实现肾脏靶向性核酸递送。