一种pH响应且靶向人肿瘤血管标记物VEGFR2的多肽及其应用

文档序号:9574208阅读:691来源:国知局
一种pH响应且靶向人肿瘤血管标记物VEGFR2的多肽及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及特异性靶向多肽,具体地说,涉及一种pH响应且特异靶向人肿瘤血管 标记物VEGFR2的多肽及其应用。
【背景技术】
[0002] 肿瘤血管的形成是肿瘤细胞诱导的微血管生长以及肿瘤中血液循环建立的过程。 当肿瘤体积达到1mm3时,肿瘤呈现出血管生成表型并从周围基质补充血管。实体瘤的发生、 生长和浸润与转移都响应于肿瘤内新生血管形成,为其提供氧及营养物质,已满足代谢生 长需要。肿瘤的微环境使得pH由7. 4逐渐变成5. 5~7. 4。
[0003] 随着对肿瘤发生机制研究的不断深入,肿瘤血管形成在肿瘤发展中的重要地位及 抗血管生成治疗肿瘤的作用成为肿瘤治疗的一个全新的领域。因此目前,针对新生血管生 成的肿瘤靶向治疗成为目前恶性实体瘤研究的热点。
[0004] VEGF是高度特异的血管内皮细胞有丝分裂原,是目前所知作用最强的促血管生长 因子和增加血管通透性的因子,主要与血管内皮细胞受体结合促进内皮细胞的分裂增殖、 迀移和血管重建的作用。因此,血管内皮生长因子受体2(VEFGR2)作为其受体之一,作为新 生血管生成的肿瘤治疗的靶点。VEGFR2是由1357个氨基酸残基组成,150kDa的跨膜糖蛋 白受体酪氨酸激酶,定位于细胞膜,具有胞外配体结合区,单跨膜区和胞内酪氨酸激酶活性 区。VEFGR2高表达于实体瘤表面丰富的内皮血管上,对于肿瘤的侵袭、转移以及肿瘤新生血 管的形成起重要作用,直接导致及参与了肿瘤细胞浸润与穿透基底膜发生转移的过程。
[0005] 目前,针对VEFGR2的靶向诊断和治疗药物主要是抗体药物。虽然其具有特异靶向 性,但也存在着制备繁琐,稳定性差,费用昂贵,穿透力弱等缺点。因此,为了提高对肿瘤转 移诊断和治疗的特异性和准确性,弥补抗体的缺陷,迫切需要寻求针对VEGFR2设计小分子 探针,以作为检测和治疗癌症的有效方法。
[0006] 相比于抗体,多肽易于大量合成,分子量小,成本低,生物相容性好,此外,多肽由 氨基酸作为基本单元,氨基酸排列组合的多样性决定了多肽在序列、构象、功能上千差万 另IJ。而且,多肽易被化学改性调整其亲和力、电荷、亲疏水性、稳定性和溶解性。这些特征使 得多肽类药物及诊断探针在肿瘤靶向给药、癌症诊断等方面彰显出很强的优越性,甚至显 示了替代抗体类诊疗试剂的趋势。因此,利用这些特性,高通量的在多肽文库中筛选出具有 pH响应且具有特异靶向性的多肽,继而发展成为癌症诊断,肿瘤靶向治疗药物,成为现在面 临的重要任务。

【发明内容】

[0007] 为了解决现有技术中存在的问题,本发明的目的是提供pH响应且特异靶向人肿 瘤血管标记物VEGFR2的多肽和该多肽所衍生的且能与VEGFR2蛋白结合的产品以及上述多 肽或其衍生的产品在制备抗肿瘤药物或显像制剂中的应用。
[0008] 为了实现本发明目的,本发明的技术方案如下:
[0009] 本发明首先提供一种pH响应且特异靶向人肿瘤血管标记物VEGFR2的多肽,所述 多肽的氨基酸序列通式为:
[0010] cx1x2dx3x4x5x6x7x8x9x10x11lsx12gm
[0011] 其中,C为半胱氨酸;11是亲水性氨基酸,优选为丝氨酸或谷氨酸;x2是亲水性氨基 酸,优选为赖氨酸或天冬氨酸;D为天冬氨酸;乂3是中性或亲水性氨基酸,优选为亮氨酸或 谷氨酸;χ4是酸性氨基酸或非极性氨基酸,优选为谷氨酸或者脯氨酸;χ5是芳香族氨基酸, 优选为色氨酸;χ6是碱性氨基酸,优选为组氨酸;X7是碱性或者酸性氨基酸,优选为赖氨酸 或者谷氨酸;χ8是中性氨基酸,优选为天冬酰胺或苏氨酸;χ9是中性或芳香族氨基酸,优选 为天冬酰胺或酪氨酸。是芳香族或者中性氨基酸,优选为苯丙氨酸或丝氨酸;χη为非极 性氨基酸,优选为脯氨酸;L为亮氨酸;S为丝氨酸;X12s非极性氨基酸,优选为脯氨酸和苯 丙氨酸;G为甘氨酸;Μ为甲硫氨酸。
[0012] 本发明所述的多肽与肿瘤细胞表面血管标记物VEGFR2结合力强,并具有良好的 特异性。
[0013] 作为优选,当Xi为丝氨酸的时候,乂2为赖氨酸或天冬氨酸,Χ3为谷氨酸,Χ4为谷氨 酸,Χ5为色氨酸,Χ6为组氨酸,Χ7为赖氨酸或谷氨酸,父8为天冬酰胺或苏氨酸,父9天冬酰胺 或酪氨酸,&。为苯丙氨酸或丝氨酸,Xη为脯氨酸,X12为脯氨酸或苯丙氨酸;
[0014] 当Χ2为赖氨酸的时候,Xi为谷氨酸或丝氨酸,X3为谷氨酸,X4为谷氨酸,X5为色氨 酸,χ6为组氨酸,X7为赖氨酸或谷氨酸,X8为苏氨酸,X9天冬酰胺,X1()为丝氨酸或苯丙氨酸, χη为脯氨酸,X12为苯丙氨酸或脯氨酸。
[0015] 这样设计的优势在于使得X3,X4能结合序列中固定的天冬氨酸在酸性环境中形成 α螺旋结构,使得多肽具有细胞渗透功能。
[0016] 本发明在上述基础上提供一个优选的多肽,其氨基酸序列为 CSKDEEWHKNNFPLSPGM(SEQIDNo. 1)。其不仅具有特异性靶向VEGFR2蛋白的功能,而且具 有最佳的pH响应功能,利于多肽分子在肿瘤微酸环境下特异性识别肿瘤血管标记物,从而 识别肿瘤位点。
[0017] 本发明所述的多肽还含有取代基,所述取代基为烷氧基、烷酰基或酰胺基。
[0018] 进一步地,组成所述多肽的氨基酸残基为L型和/或D型。优选的,所述的氨基酸 残基为L型。
[0019] 本发明进一步提供了由前述多肽形成的二价体/多价体。
[0020] 所述的二价体/多价体具有靶向VEGFR2内皮血管细胞的特性,及靶向肿瘤细胞表 面血管标记物VEGFR2蛋白的特性。
[0021] 可选的,所述的二价体/多价体是通过连接分子共价连接形成的。
[0022] 可选的,所述的二价体/多价体是通过与多聚体混合,非共价连接形成的。
[0023] 所述多聚体可以根据具体目的进行选择,例如可以是聚乙二醇(PEG)或环糊精 等。
[0024] 本发明还提供了一种药物组合物,其包含能杀伤癌细胞的制剂和前述多肽和/或 前述二价体/多价体。
[0025] 进一步地,所述的多肽、二价体/多价体作为祀向多肽,与能杀伤癌细胞的制剂相 缀合或混合。
[0026] 例如,所述的制剂为能杀伤癌细胞的化学药物、生物药物、纳米药物、放射性药物、 光热治疗或光动力治疗药物或包裹这些药物的载体中的任意一种。
[0027] 进一步地,所述的制剂为烷化剂、抗代谢药物、抗肿瘤天然药物、抗肿瘤抗生素、激 素、金属络合物或肿瘤放射靶向标记物中的任意一种。
[0028] 本发明所述的多肽、二价体/多价体可以使缀合后生成的药物组合物在机体内更 稳定地被运输到靶细胞。
[0029] 本发明涉及的多肽、二价体/多价体也可以和油性化合物或多种油性化合物的混 合物相混合,本发明所述的多肽、二价体/多价体也可以使所得到的混合物在机体内更稳 定地被运输到靶细胞。
[0030] 优选地,所述载体为纳米材料,脂质体或油性化合物中的任意一种,或者由多种油 性化合物所组成的混合物。
[0031] 本发明所述的多肽、二价体/多价体具有靶向VEFGR2蛋白的作用,可以作为靶头 增加药物或载有药物的载体如纳米材料、脂质体等在VEGFR2阳性细胞中的含量,再添加药 学上可接受的辅料或佐剂制成新型的更有效的靶向抗癌药物。
[0032] 本发明还提供了一种显像制剂,其包含显像剂和前述多肽和/或前述二价体/多 价体。
[0033] 所述的多肽、二价体/多价体与显像制剂相缀合或混合。
[0034] 优选地,所述的显像剂为放射性核素、放射性核素标记物或分子影像制剂中的任 意一种。
[0035] 本发明还提供了一种多肽偶联物,所述多肽偶联物由前述多肽与载体偶联获得; 所述载体为药物、毒素、细胞因子、放射性元素、载体蛋白、抗体、酶、凝集素、荧光基团、量子 点或高吸光系数发色团。
[0036] 所述载体可以根据具体的目的进行选择,例如,载体可以为药物或细胞因子等,可 将药物或细胞因子靶向癌细胞,也可用放射性元素、载体蛋白、抗体、酶、凝集素、荧光基团、 量子点活高吸光系数发色团作为载体。
[0037] 作为优选,所述载体为抗体或荧光基团;更为优选,所述抗体为藻红蛋白标记的抗 人源VEGFR2抗体;所述荧光基
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