专利名称：一种癌细胞靶向性结构分子及其应用的制作方法
技术领域：
:本发明属于生物医药技术领域，具体涉及一种癌细胞靶向性结构分子及其应用。
背景技术：
:由于小干扰RNA (SiRNA)分子可以通过沉默靶mRNA表达而抑制特异性靶蛋白的功能，因而利用siRNAs有望成为多种因基因突变或过表达引起疾病的新治疗策略(Davidson BL, McCray PB Jr.Current prospects for RNA interference-basedtherapies.Nat Rev Genet.2011; 12 (5): 329-40)。然而，缺乏有效的递送系统限制了 siRNA分子进入靶细胞内发挥作用而应用于临床。最近，进行优化设计和化学修饰，显著降低了siRNA分子的免疫应答，减少了脱靶效应，增加了对核苷酶的稳定性(D.V.Morrissey, J.A.Lockridgej L.Shaw, K.Blanchard, K.Jensen, W.Breen, K.Hartsoughj L.Machemerj S.Radkaj V.Jadhav, N.Vaishj S.Zinnenj C.Vargeesej K.Bowman, C.S.Shaffer, L B.Jeffs, A.Judge, 1.MacLachlanj B.Poliskyj Potent and persistent in vivo ant1-HBV activity ofchemically modi fied siRNAs，Nat.Biotechnol.2005; 23:1002 - 1007.)。一些化学修饰的siRNAs已经进入1-1I期临床试验的研究，临床适应症为粘膜组织、眼部、呼吸道病毒(RSV)感染和肾性疾病(P.K.Kaiser, R.C.A.Symons, S.M.Shah, E.J.Quinlan，H.Tabandehj D.V.Do, G.Reisenj J.A.Lockridgej B.Short, R.Guerciolinij Q.D.Nguyen, RNA1-basedtreatment for neo-vascular age-related macular degeneration by Sirna—027，Am.J.0phthalmo 1.2010 ；I 50:33 - 39 ；M.E.Kleinman，K.Yamadaj A.Takeda，V.Chandrasekaranj M.Nozakij J.Z.Baf fi，R.J.C.Albuquerque, S.Yamasaki, M.1tayaj Y.Z.Pan, B.Appukuttanj D.Gibbs, Z.L.Yang, K.Karikoj B.K.Ambatij T.A.WiIgusj L.A.DiPietroj E.Sakuraij K.Zhang, J.R.Smith, E.W.Taylor, J.Ambatij Sequence-andtarget-1ndependent angiogenesis suppression by siRNA via TLR3，Nature2008 ;452:591-5U1 ； J.DeVincenzoj R.Lambkin-Wi 11 iams, T.Wilkinson, J.Cehelskyj S.Nochurj E.Walsh, R.Meyers, J.Gollobj A.Vaishnawj A randomi zed, double-blind, placebo—controiled study of an RNA1-based therapy directed against respiratory syncytialvirus, Proc.Natl.Acad.Sc1.U.S.A.2010 ； 107:8800 - 8805 ；M.R.Zamora, M.Budevj M.RolfejJ.Gottlieb,A.HumarjJ.DeVincenzoj A.VaishnawjJ.CehelskyjG.Albert, S.NochurjJ.A.Gollobj A.R.GlanvillejRNA interference therapy in lung transplantpatients infected with respiratory syncytial virus,Am.J.Respir.Crit.CareMed2011 ；183:531 - 538)。初步的临床试验结果表明，基于RNAi技术的药物有可能成为一种新的治疗方案，广泛用于临床治疗因基因突变或过表达引起的疾病。新生血管在肿瘤的生长和增殖中起着至关重要的作用(Folkman J.Tumorangiogenesis: therapeutic implications.N Engl J Medl971; 285:1182 - 6.)。而整合素α νβ 3受体在血管生成和肿瘤细胞转移中有主要作用，目前被认为是治疗肿瘤的一个有效靶点。含Arg-Gly-Asp (RGD)模体的结构分子对高表达整合素受体的新生血管内皮细胞有高的亲和力(Ruoslahti E.RGD and other recognition sequences for integrins.Annu Rev Cell Dev.1996; 12:697-715)。RGD肽和肿瘤相关的整合素α v β 3受体之间的高亲和力作用使得RGD肽做为配体在整合素靶点药物开发和siRNA递送中得到了广泛的应用(Han HDj Mangala LSj Lee JWj Shahzad MM，Kim HS，Shen Dj Nam EJj Mora EMj StoneRLj Lu C，Lee SJj Roh JWj Nick AM, Lopez-Berestein Gj Sood AK.Targeted gene silencingusing RGD-1abeled chitosan nanoparticles.Clin Cancer Res.2010;16(15):3910-22 ；Yonenaga N，Kenjo E，Asai T，Tsuruta A, Shimizu Kj Dewa T，Nango M，Oku N.RGD-basedactive targeting of novel polycation liposomes bearing siRNA for cancertreatment.J Control Release.20110ctl3)o 在肿瘤的治疗中，血管内皮细胞生长因子受体2 (VEGFR2、也被称为KDR、FLKl)是备受关注的治疗靶点。目前化学合成的多种小分子VEGFR2抑制剂已被应用于临床试验中(Hurwitz H，Fehrenbacher Lj Novotny Wj Cartwright TjHainsworth Jj Heim Wj etal.Bevacizumab plus irinotecan，fluorouracil,and leucovorin for metastaticcolorectal cancer.N Engl J Med2004;350(23):2335 - 42 ；Sandler A, Gray Rj PerryMC，Brahmer J，Schiller JHj Dowlati A，et al.Paclitaxel-carboplatin alone or withbevacizumab for non-small-cell lung cancer.N Engl J Med2006;355 (24):2542 -50)。VEGFR2是一种酪氨酸激酶受体，包括三个部分:胞外结构域，跨膜结构域和胞质内酪氨酸激酶结构域。VEGFR2结合VEGF后激活下游多条信号传导途径:促分裂原活化蛋白激酶(MPKS)、磷酸肌醇3-激酶(PI3K)、AKT、磷脂酶Cγ、小GTP酶类等而发挥促血管生成作用(Brown，L F.，Detmar，M.，Claffey，K.，Nagy，J.A.，Feng，D.，Dvorak，A.M.，Dvorak, H.F.Vascular permeability factor/vascular endothelial growthfactor: a multifunctional angiogenic cytokine.EXS1997 ;79，233-269 ;Herbert，S.P., Stainierj D.Y.Molecular control of endothelial cell behaviour during bloodvessel morphogenesis.Nat Rev Mol Cell Biol2011 ;12，551-564)，这些激酶在血管的生成中均有着重要作用。因而，设计靶向VEGFR2的小干扰RNA分子并且有效的沉默VEGFR2基因的表达，可阻断VEGF/VEGFR2通路，有效地抑制肿瘤内新生血管的生成，在肿瘤的治疗中有着光明的应用前景。有效发挥siRNA分子体内疗效的瓶颈问题:限制siRNA应用于临床的关键技术是在体内可以有效地穿透细胞膜进入胞浆内发挥作用。研究表明即使在毫摩尔的浓度下，裸siRNA也不能穿透细胞膜进入细胞质(Whitehead，K.A.，Langerj R.&Anderson, D.G.Knocking down barriers:advances in siRNA delivery.Nat.Rev.Drug Discov.2009 ；8,129 - 138)。这主要是由siRNA分子的物理化学特性所决定:较大的分子量( 14，OOODa)、阴性电荷和亲水性，阻止其通过被动扩散穿透多种类型的细胞膜进入细胞质发挥 RNAi 的作用(Semple SC, Akinc A, Chen J, Sandhu AP, Mui BL et al.Rational designof cationic lipids for siRNA delivery.Nat Biotechnol.2010;28(2):172-176;Behlke, M.A.Chemical modification of siRNAs for in vivo use.01igonucleotides2008;18，305 - 320)。目前的解决方法包括:阳离子脂质体及病毒载体囊化包裹、高压注射以及对siRNA分子的直接修饰(如化学、脂质、类固醇、抗体-鱼精蛋白、聚合物等的修饰)，然而这些方法还存在制备困难或靶向性差等缺陷。在体内应用siRNA，一个必须考虑的因素就是靶向性，如靶向性给予siRNA分子进入特定的细胞类型，如肿瘤细胞，减少了非特异性细胞的结合和治疗所必须的剂量，限制临床应用的副作用。(McNamara JO 2nd, AndrechekER, Wang Y, Viles KD，Rempel RE，et al.Cell type - specific delivery of siRNAs withaptamer-siRNA chimeras.Nat Biotechnol.2006;24(8):1005-1015 ；Eguchi A，MeadeBR，Chang YC，Fredrickson CT，Willert K，Puri Nj Dowdy SF.Efficient siRNA deliveryinto primary cells by a peptide transduction domain - dsRNA binding domainfusion protein.Nat Biotechnol.2009;27(6):567-571)
发明内容
:本发明的第一个目的是提供一种能连接含巯基(-SH)修饰的核苷酸分子，高效、稳定、靶向性进入癌细胞的靶向性结构分子。本发明的癌细胞靶向性结构分子，其特征在于，是将如式(I )所示的分子与含有羧基结构和马来酐亚胺基团的连接分子反应，使氨基和羧基脱水缩合，而得到癌细胞靶向性结构分子
权利要求
1.一种癌细胞靶向性结构分子，其特征在于，是将如式(I )所示的分子与含有羧基结构和马来酐亚胺基团的连接分子反应，使氨基和羧基脱水缩合，而得到癌细胞靶向性结构分子
2.根据权利要求1所述的癌细胞靶向性结构分子，其特征在于，所述的癌细胞靶向性结构分子，其结构式如式(II)所示:
3.根据权利要求2所述的癌细胞靶向性结构分子，其特征在于，所述的η为I。
4.权利要求1、2或3所述的癌细胞靶向性结构分子在制备肿瘤靶向性治疗药物或示踪剂中的应用。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，是将权利要求1、2或3所述的癌细胞靶向性结构分子的马来酐亚胺基团与巯基乙醇、巯基丙醇、巯基丁醇、巯基戊醇或巯基己醇的巯基反应形成硫醚键，再将巯基乙醇、巯基丙醇、巯基丁醇、巯基戊醇或巯基己醇上的羟基与核苷酸类分子的3’端的核苷酸单元内戊糖2位的磷酸基团反应连接形成的分子用于制备肿瘤祀向性治疗药物或示踪剂。
全文摘要
本发明公开了一种癌细胞靶向性结构分子及其应用。它是将如式(Ⅰ)所示的分子与含有羧基结构和马来酐亚胺基团的连接分子反应，使氨基和羧基脱水缩合，而得到癌细胞靶向性结构分子。本发明提供的癌细胞靶向性结构分子，能与含巯基(-SH)修饰的核苷酸分子相连，可经血管途径直接给药，特异性结合表达整合素家族αvβ3受体的肿瘤细胞，或肿瘤组织内新生血管内皮细胞，通过受体介导内吞有效地穿透细胞膜，将核苷酸分子送入细胞质内。式(Ⅰ)，其中n为1～10。
文档编号C07K7/64GK103232531SQ20131006936
公开日2013年8月7日 申请日期2013年3月5日 优先权日2013年3月5日
发明者季爱民, 裘志勇 申请人:武汉泽智生物医药有限公司, 南方医科大学珠江医院