专利名称：一种用于靶向治疗的核酸载药系统及其制备方法
技术领域：
本发明属于靶向给药系统技术领域，涉及用于癌症治疗的靶向给药，具体涉及一种基于核酸适体的载体与抗癌药加合物及其制备与用途。
背景技术：
化疗是目前临床使用最广泛的癌症疗法。然而，传统化疗药物的非特异性导致它们不仅对快速增长的癌细胞，而且也能在快速增长的正常、健康的细胞诱导细胞毒性并抑制细胞扩增，这些正常细胞包括骨髓造血细胞，毛囊，口腔、消化道、生殖系统的细胞等。这种对健康细胞的毒性致使了化疗具有明显的副作用，并进而使得在临床上只能用很有限的最大耐受用药剂量。另外，传统的小分子化疗药物的生物利用度很低。这些因素均降低了传统化疗药物对癌症的治疗效果。因此，发展具有靶向功能、高载药量和稳定的药物-载体复合物的药物输送系统将有助于克服这一系列问题，并能提高临床上癌症治疗的有效性。 目前的癌症化疗药物载体主要包括纳米材料(如脂质体)或具有较好生物相容性的有机聚合物(如PLGA和PEG)。化疗药物通过包被到纳米材料或与载体聚合物形成复合物的方式装载到药物载体里并运输到靶向癌细胞。然而，这些药物载体系统具有一系列缺陷复杂的合成、纯化、以及进一步功能化，减低了产品的临床应用可行性；很多含金属或者硅成分的纳米材料本身生物相容性差；很多装载药物是通过不稳定的非共价结合力装载到载体里，导致药物和载体的复合体的稳定性有限；另外，传统的靶向运输只能通过被动靶向，即EPR (Enhanced Permeation and Retention)效应,进行药物的革巴向运输，而这种革巴向的低效率也使得靶向治疗的效果很有限；最后，大量的载药系统只能将药物运输到细胞表面，缺乏将药物进一步主动输送到细胞内的功能。相对于被动靶向，主动靶向能通过靶向分子和靶细胞分子间的相互作用将药物载体运输并保留在靶向病点。常用的具有靶向功能的分子有两大类抗体和核酸适体。核酸适体(Aptamer)是一段寡聚核苷酸,通过配体指数富集的系统进化技术(Systematicevolution of ligands by exponential enrichment, SELEX)筛选得至Li。与抗体才目t匕较，核酸适体具有易筛选、易合成、易储存、易修饰、高亲和力、高生物相容性和生物可降解性等优点，并能高效、特异性地与靶分子结合。另外，很多报道已显示，大量的核酸适体具有能被靶细胞内吞的作用。这些优点使得核酸适体在医学诊断治疗、药物分子设计等方面具有广泛的应用前景。随着近年来对核酸的深入科学研究，作为生物材料，核酸已展现了诸多优势，具体包括核酸的生物可降解性、生物相容性好、高稳定性、易修饰性和便于分子工程等等。具体对于核酸适体来说，其生物安全性已经随着2004年美国FDA对第一个核酸适体类药物的审批而得到了广泛认可。受此启发，我们旨在发展基于核酸、由核酸适体导向、具有强选择性、高载药能力和稳定性、低成本的药物输送系统。现有技术中已出现了一些将核酸适体本身作为载体用于靶向治疗报道。然而这些技术均具有一系列缺陷，譬如需复杂的有机反应、产率低、化学修饰成本高。另外一些报道中利用了特定序列的核酸与药物的非共价相互作用而制成药物与核酸适体的复合物，但这些弱相互作用决定了复合体的不稳定性，从而阻碍了它们在临床上的应用。有研究者报道了一些由抗癌药物和核酸经化学反应形成的加合物。这些加合物最早发现于对一些化疗药物如阿霉素，顺钼的细胞毒性作用机制的研究。上世纪90年代，澳大利亚Don Phillips教授等领导的研究结果表明，这些药物可以与生物体内细胞的遗传组DNA形成稳定的加合体，且这些加合体的形成抑制了细胞的遗传组复制和蛋白质表达，进而抑制细胞扩增或引起细胞凋亡。也就是说，在基因组DNA的特定位点和这些药物形成稳定的加合物是导致细胞毒性的途径之一。这类稳定的加合物通过简单、经济并可通用的化学反应而形成，仅需要利用核酸碱基上广泛存在的活性氨基(在鸟嘌呤，腺嘌呤，胞嘧啶，尿嘧啶中均含有)，而不需要额外对核酸进行任何修饰而。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种能靶向运输抗癌药物，并能进一步将 药物运输到细胞内的载药系统。为了达到上述目的，本发明提供的技术方案为
所述用于靶向治疗的核酸载药系统包括作为药物载体和靶向探针的核酸与加载到该核酸上的抗癌药物形成的加合物。其中，所述的加合物中的核酸为核酸适体，该核酸适体包括sgc8，KKlB10，AS1411，TD05等，sgc8，KK1B10, AS1411和TD05的序列分别如SEQ ID. I至4所示；所述的抗癌药为含有氨基(-NH2)的小分子药物，如蒽环类抗生素等，所述的蒽环类抗生素包括阿霉素(Doxorubicin),柔红霉素(Daunorubicin),表阿霉素Epirubicin等,其中阿霉素的化学结构式如下
权利要求
1.一种用于靶向治疗的核酸载药系统，其特征在于，所述系统包括作为药物载体和靶向探针的核酸与加载到该核酸上的抗癌药物形成的加合物。
2.如权利要求I所述的载药系统，其特征在于，所述的加合物中的核酸为核酸适体。
3.如权利要求2所述的载药系统，其特征在于，所述的核酸适体为sgc8，KK1B10,AS1411 或 TD05。
4.如权利要求I所述的载药系统，其特征在于，所述的抗癌药为含有氨基(-NH2)的小分子药物。
5.如权利要求4所述的载药系统，其特征在于，所述的含有氨基(-NH2)的小分子药物为蒽环类抗生素。
6.如权利要求5所述的载药系统，其特征在于，所述的蒽环类抗生素为阿霉素(Doxorubicin),柔红霉素(Daunorubicin)或表阿霉素 Epirubicin0
7.一种制备如权利要求I至6任一项所述的载药系统的方法，其特征在于，用交联剂将核酸碱基上的氨基与药物分子上的氨基相交联，得到核酸-药物加合物。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的交联剂为甲醛或DTT。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，具体包括如下步骤 (1)通过固相合成方法合成所需的核酸适体，将所得的产物去保护； (2)用2.5倍于DNA溶液体积的体积百分比浓度为70%的乙醇和0. I于倍DNA溶液体积的浓度为3 M的NaCl使DNA沉淀，将沉淀的DNA溶解于0. I M的TEAA中，纯化，干燥； (4)用醋酸除去DNA上的DMT保护基团，重复步骤(2)，将所得DNA溶于DNA水中并储存于20 0C备用； (5)在缓冲液中配成以下反应体系核酸适体20剛，药物400m,甲醛0. 37% (w/w)；将上述反应体系置于10 °C，反应12小时，即得核酸适体-药物加合物；其中，所述缓冲液组分为pH为7. 0的20 mM磷酸钠，150 mM氯化钠和0. 5 mM的EDTA。
全文摘要
本发明公开了一种用于靶向治疗的核酸载药系统及其制备方法，该系统是一种由作为药物载体与靶向探针的核酸适体和加载到该核酸适体上的抗癌药物组成的加合物。本发明利用核酸适体的靶向识别特异性、高稳定性和易修饰性，制备了核酸适体-抗癌药加合物，从而将小分子药物修饰到核酸适体上。所述的加合物在固态或低温液态(如<10oC)很稳定，适于长期保存。所述的加合体保持了原核酸适体对靶向癌细胞的识别特异性，能将药物靶向运输到癌细胞并在生理温度下逐渐释放，产生对靶向癌细胞的特异杀伤作用，减少副作用，提高了疗效。本发明的制备工艺简单、经济、高效，适合于大规模生产，特别适于制备靶向给药的抗癌药物。
文档编号A61P31/00GK102716494SQ20121019314
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月13日 优先权日2012年6月13日
发明者朱贵志, 谭蔚泓 申请人:湖南大学