一类杂合型肿瘤靶向纳米胶束及其用图
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一类基于肽转运蛋白l(PepTl)、雌激素受体(ER)靶向的杂合型肿瘤靶 向纳米胶束，以及其在肿瘤靶向治疗领域的应用。
【背景技术】
[0002] 癌症严重威胁人类健康，据我国卫生部数据显示，癌症已成为仅次于心血管疾病 的第二大致死病因，到2020年，我国每年仅新发病人数量就会超过300万人。与癌症肆虐相 应的却是目前临床治疗手段的差强人意。手术和化疗是癌症患者对抗疾病的主要武器，遗 憾的是，目前临床上应用的化疗药物如阿霉素、顺铂、奥沙利铂、紫杉醇、喜树碱、5-氟尿嘧 啶等治疗效果均不尽如人意，其主要缺陷在于选择性差，且有较严重的毒副作用。因此，开 发肿瘤靶向性好、安全性高的新型抗癌药物已是迫在眉睫。
[0003] 纳米胶束抗癌药物给药系统具有毒性低、适用范围广、改善药物的水溶性、延长药 物作用时间等优点，此外，由于EPR效应，纳米胶束还能实现被动肿瘤靶向。本世纪以来纳米 胶束抗癌药物给药系统研究取得了长足的发展，多个纳米胶束抗癌药物如NC-6004(顺铂纳 米胶束）、NK105(紫杉醇纳米胶束）以及SP1049C(阿霉素纳米胶束)等已处于临床研究阶段， 展现出了良好的开发前景。
[0004] 纳米胶束给药系统研究方兴未艾，但也存在一些不足，其中典型问题有：i)部分胶 束给药系统在循环系统中稳定性不足，存在突释、渗漏以及提前酶解等现象，致使到达病灶 部位药物浓度不足，并对正常组织或器官造成损伤;i i)药物主动靶向性不足。依赖EPR效应 纳米胶束给药系统虽然可以部分实现药物的肿瘤靶向转运，但是不可忽视的是被动靶向给 药系统进入血液循环后易被巨噬细胞吞噬，在肝、脾、肺、骨髓、淋巴结等处富集，从而造成 药物分布分散，并引起相应的器官损伤。
[0005] 针对上述难题，近来纳米胶束给药系统研究逐渐聚焦于主动靶向性及长循环稳定 性。通过在载体表面连接特定抗体或配体，通过抗原-抗体、受体-配体之间高特异性和高亲 和性的作用，可以使治疗药物主动靶向转运至病灶部位。目前，研究较多的肿瘤靶向受体有 叶酸受体、生物素受体、整合素受体等。近来有研究发现雌激素受体(ER)在乳腺、结肠、子 宫、胃、前列腺等多类肿瘤细胞上过表达，例如，临床检测发现约2/3乳腺癌呈ER阳性。ER在 肿瘤发生、发展乃至转移过程中扮演这重要作用，研究表明，ER如长期受雌二醇、雌激素酮 等内源配体激活会显著引发乳腺、子宫、结肠等多个部位发生癌变，其机制可能是ER激活后 会形成ER-Src-PELP-I复合体并上调下游Erkl/Erk2的表达。而ER拮抗剂可以通过和ER竞争 性结合阻断内源配体的活化作用，从而抑制ER通道介导的癌变及转移。例如，ER拮抗剂他莫 昔芬、雷洛昔芬等已成功应用于乳腺癌的治疗，是当前乳腺癌内分泌治疗的一线药物。上述 研究提示，利用肿瘤细胞膜上高表达的ER，设计对ER具有高亲和力和拮抗活性的药物分子， 有望获得兼具ER靶向性和内分泌治疗效果的抗癌药物。
[0006] 近来，肽转运蛋白l(Peptide transporter l，PepTl)介导的肿瘤革巴向也日益受到 关注。PepTl能特异性识别、吸收氨基酸、小肽等营养物质。在健康人体中PepTl主要分布于 小肠上皮细胞，而其他正常组织/器官少见表达。肿瘤组织由于在快速生长过程中需要大量 的营养物质，因而在多类肿瘤细胞膜上发现有PepTl表达，如人结肠腺癌细胞caco-2、转移 胰腺癌细胞AsPC-I、人胰腺癌细胞Capan-2、非小细胞肺癌细胞A549以及人纤维肉瘤细胞 HT-1080等。Endter等利用RT-PCR方法分析多类肺癌细胞发现在所有测试细胞膜上P印Tl表 达均为阳性，提示PpeTl在肿瘤细胞膜上高表达可能是普遍现象。PetTl这种在正常细胞及 肿瘤细胞上分布的差异性为实现肿瘤的靶向治疗提供了可能。之前有研究发现，部分氨基 酸/小肽前药如氨基酸阿昔洛韦前药可被PetTl特异性识别并吸收，Amidon等合成了氨基酸 去氧氟尿苷前药，发现其对PepTl表达的肿瘤细胞株的毒性显著高于无 PepTl表达的肿瘤细 胞株。本课题组前期研究也发现，PetTl能够特异性识别、吸收某些齐墩果酸二肽前药特别 是L-Val-L-Val二肽前药，且该前药对PepTl表达的肿瘤细胞株均显示出了选择性毒性，提 示L-Val-L-Val二肽前药是实现PepTl介导的肿瘤靶向转运的有效策略。
[0007] 稳定性及药物突释/渗漏问题是纳米胶束给药系统面临的又一难题。对亲水端进 行PEG化修饰可以一定程度提升胶束在循环系统中的稳定性;对于疏水端，以杂化交联多聚 氨基酸为内核可以有效提升胶束的稳定性。杂化交联多聚氨基酸内核可通过两种途径实 现：1)通过含两个乃至多个不同"疏水臂"单一两亲性聚合物分子通过自组装得到；2)通过 两种或多种含不同疏水端的两亲性聚合物分子按不同比例混合自组装获得。前者由于聚合 物分子结构较为复杂，合成制备难度较大，质量也较难控制，而后者制备较为简便。同时，申 请人前期研究发现，利用多种不同的两亲性聚合物分子自组装不仅有助于形成杂化交联的 疏水内核，同时也为不同功能基团的引入及组合提供了可能，从而为开发多功能纳米胶束 给药系统开辟了一条新的途径。
【发明内容】
[0008] 技术问题:本发明的主要目的是提供一类基于肽转运蛋白I(PepTl)、雌激素受体 (ER)为靶向的杂合型肿瘤靶向纳米胶束和制备方法，及其在肿瘤靶向治疗方面的用途。
[0009] 技术方案:一类杂合型肿瘤靶向纳米胶束，由聚合物1和聚合物2按物质的量比例 1:10~10:1混合自组装而得，聚合物1和聚合物2的亲水端分别为L-缬氨酸-L-缬氨酸二肽、 雷洛昔芬修饰的聚乙二醇嵌段，疏水端为多聚组氨酸或多聚丙氨酸，结构通式分别如式 (1)、式⑵所示：
[0010]
[0011] 療会物1结始诵式
[0012]
[0013] 聚合物2结构通式
[0014] 其中，R为-CH3B
[0015] 聚合物1的制备方法为
先进行缩合反应，然后 催化加氢将叠氮基还原为胺基，再与L-丙氨酸-N-羧基-环内酸酐或2,4-二硝基苯基保护的 组氨酸内酸酐开环聚合，最后脱保护基得到;RS-Ofei
[0016] 缩合反应是在DMAP XH2Cl2存在下，氮气保护中反应。
[0017] 催化加氢时溶剂是CH2C12、乙醇，催化剂为Pd/C。
[0018] 与L-丙氨酸-N-羧基-环内酸酐保护的组氨酸内酸酐开环聚合是以DMF为溶剂，氮 气保护下反应;脱保护基是以CF3COOH为溶剂，CH 2Cl2存在下反应得到。
[0019] 与2，4-二硝基苯基保护的组氨酸内酸酐开环聚合是Na2CO3和无水DMF，犯保护下反 应;脱保护基是在2 -疏基乙酸和DMF存在下反应得到。
[0020] 聚合物2的制备方法为
指化反应，再催 化加氢还原后与L-丙氨酸-N-羧基-环内酸酐或2,4_二硝基苯基保护的组氨酸内酸酐开环 聚合得到。
[0021] 2,4_二硝基苯基保护的组氨酸内酸酐开环聚合是在2-巯基乙酸和DMF存在下反应 得到。
[0022] 所述的一类杂合型肿瘤靶向纳米胶束在制备基于肽转运蛋白1、雌激素受体靶向 的杂合型肿瘤靶向药物中的用途。
[0023]有益效果:杂合型肿瘤靶向纳米胶束给药系统稳定性比非杂合型胶束给药效果显 著提升，该类胶束粒径在PBS以及血清培养液中96h未见明显变化;具有酸敏感特性，酸性条 件下药物释放率显著高于正常生理条件下释放率，提示该给药系统可于肿瘤酸性微环境下 靶向释放治疗药物;该类给药系统对PepTUER高表达的肿瘤细胞株显现出选择性细胞毒 性，而对正常细胞以及P印Tl、ER阴性细胞毒性较低，因而主动靶向性及较好的安全性。
【具体实施方式】
[0024] 本发明由下述实施例得到进一步说明，但这些说明并不限制本发明的实施。
[0025] 聚合物1和聚合物2按不同的比例混合自组装而得胶束系统，其中，聚合物1和聚合 物2的亲水端分别为L-缬氨酸-L-缬氨酸二肽、雷洛昔芬修饰的聚乙二醇嵌段，疏水端为多 聚组氨酸或多聚丙氨酸，其结构通式分别如式(1)、式(2)所示：
[0026]
[0027]
[0028] 其中，R为-013或^? m=40~230;n = 5~25。 H ；
[0029] 本发明的聚合物1和聚合物2的制备方法为反应式(I)、（II)所示：
[0034] 反应式（II)
[0035] 聚合物1的合成方法包括以下步骤：
[0036]步骤1:将叠氮基保护的PEG与Boc保护的L-缬氨酸-L-缬氨酸二肽在缩合剂存在的 条件下反应得到二肽修饰的PEG中间体1;
[0037]步骤2:中间体1经催化氢化还原得到中间体2;
[0038]步骤3:中间体2与10-40当量的L-丙氨酸-N-羧基-环内酸酐或2,4-二硝基苯基保 护的组氨酸内酸酐开环聚合得到中间体3或4;
[0039]步骤4:中间体3、4脱保护基得聚合物1。
[0040]聚合物2的合成方法包括以下步骤：
[0041 ]步骤1:将叠氮基保护的PEG与原料5反应得中间体6;
[0042] 步骤2:中间体6经催化氢化还原得到中间体7;
[0043]步骤3:中间体7与10-40当量的L-丙氨酸-N-羧基-环内酸酐或2,4-二硝基苯基保 护的组氨酸内酸酐开环聚合得到聚合物2。
[0044]本发明的杂合型肿瘤靶向纳米胶束给药系统的用途是，该纳米胶束系统可包裹疏 水性抗肿瘤药物，体外研究显示，该类胶束稳定性明显优于非杂合型胶束，同时，相比于单 独药物给药及非杂合型胶束给药系统给