一种鲨鱼源小分子多肽及其在制备抗肿瘤药物中的应用

文档序号:35847451发布日期:2023-10-25 17:59阅读:64来源:国知局
一种鲨鱼源小分子多肽及其在制备抗肿瘤药物中的应用

本发明涉及生物医药领域,特别涉及一种鲨鱼源小分子多肽及其在制备抗肿瘤药物中的应用。


背景技术:

1、血管生成为从存在的血管床进行的新血管的发育,是一种复杂的多阶段过程。血管生成对以下正常生理进程是重要的,其中所述生理进程包括但不限于胚胎植入、胚胎发生和发育,以及创伤治愈。血管生成也与非癌疾病的进展相关,如新生血管性青光眼、糖尿病性视网膜炎、动脉粥样硬化、肥胖症、肝炎、肺炎、哮喘等疾病。此外,血管生成与肿瘤生长之间也具有紧密联系。

2、人体肿瘤大部分都是实体瘤,肿瘤组织是由肿瘤细胞和间质构成。间质成分主要包括血管、淋巴管、结缔组织、炎症细胞及细胞外基质等成分。其中,结缔组织和血管起营养、支持肿瘤细胞的作用。多项研究表明,血管生成是肿瘤进展的重要机制,肿瘤需要血管生成以确保其生长的氧气和营养。在无血管期,肿瘤主要依靠周围组织的弥散作用来获取营养物质和排泄代谢产物,因而肿瘤的生长通常限制在1-2mm3,甚至会长时间地潜伏在组织中无明显进展。因此,血管生成对于实体瘤的生长、侵袭非常重要,是影响肿瘤生物学行为恶转移复发的重要因素。新生血管不断生成才能满足肿瘤在生长、发展中的营养代谢的需要。新生的肿瘤血管不仅是肿瘤细胞增殖的内部条件,也是肿瘤细胞浸润和血运转移的第一路径。

3、在所有分子中,vegfr2(血管内皮细胞生长因子受体2)与内皮细胞的增殖和迁移密切相关,并且vegfr2的mrna表达水平几乎在所有人体肿瘤中上调,与肿瘤复发、转移和预后不良相关。研究表明,肿瘤细胞及其微环境中产生的vegf(血管内皮细胞生长因子)与vegfr2在血管通透性和新血管生成中起关键的作用。vegf与vegfr2的结合诱导vegfr2自磷酸化并激活下游信号,从而影响生理和肿瘤血管生成以及血管通透性。如果使用各种类型的抗血管生成药物抑制肿瘤血管生成,就可以有效地抑制肿瘤生长。最近在小鼠系统中的研究表明,如果能够通过诱导细胞免疫反应从而抑制vegfr2的表达,就可以抑制肿瘤血管生成。因此,vegfr2可作为肿瘤靶向治疗的重要靶标。

4、肿瘤病人的治疗除了手术切除、放疗外,药物干预是一个重要的手段。目前常用的药物治疗方法是化疗和靶向疗法。化疗的毒副作用众所周知,而靶向疗法目前临床上采用的小分子化合物如伊马替尼(imatinib)靶向抑制bcr–abl酪氨酸激酶in chronicmyelogenic leukemia,埃罗替尼(erlotinib)抑制egfr酪氨酸激酶活性,硼替佐米(bortezomib)抑制蛋白酶体和nf-κb通路等,但这些药物的半衰期较短且容易导致肿瘤抗药性。目前,sunitinib和sorafenib等靶向vegfr2的小分子抑制剂已经被批准用于治疗相关肿瘤,但目前上市的小分子药物主要针对胞内段,存在毒性大,靶点过多等缺点。蛋白药物如ramucirumab(雷莫芦单抗)、bevacizumab(贝伐珠单抗)等可以通过阻断vegf与vegfr2结合达到抑制受体信号的作用,但使用一段时间后往往会产生抗药性,并且蛋白类药物由于分子量较大,注射到人体一般会有免疫原性。

5、自1921年发现胰岛素以来,肽类药物已被开发用于治疗各种疾病,包括癌症,免疫疾病,代谢紊乱,病毒感染,心血管疾病和骨质疏松症。目前已鉴定出了7000多种天然存在的多肽,这些肽通常在人体生理学中具有关键作用,包括作为激素、神经递质、生长因子、离子通道配体或抗感染剂的作用。一般来说,多肽是具有高选择性和高有效性的信号分子,可以与特定的细胞表面受体结合,如g蛋白偶联受体(gpcr)或离子通道,在那里它们能够触发细胞内效应,因此多肽为密切模仿自然途径的治疗干预提供了机会。鉴于其具有良好的安全性、耐受性和疗效,迅速成为了设计新型治疗药物的良好选择,与传统小分子相比,这一方面也可能是多肽的主要区别因素。此外,与基于蛋白质的生物制药相比,多肽具有较低的生产复杂性,因此,生产成本也较低,通常接近小分子的生产成本。因此,治疗性多肽是开发抗血管生成药物的新颖且有前途的工具。

6、在近20年的临床研究中,有超过300种用于不同疾病应用的治疗性肽正在开发中,有80多种多肽药物进入市场。然而,这些获得批准的多肽药物基本都没有抑制血管生成的作用。


技术实现思路

1、本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供一种鲨鱼源小分子多肽。

2、本发明的另一目的在于提供所述鲨鱼源小分子多肽的应用。

3、本发明的目的通过下述技术方案实现:

4、一种鲨鱼源小分子多肽,其氨基酸序列如下所示:kgkfkrpplkrvrmsadaml。

5、所述的鲨鱼源小分子多肽,其氨基酸序列来自鲨鱼软骨蛋白,可通过本领域常规方法合成得到,如fmoc固相合成法等。

6、所述的鲨鱼源小分子多肽在制备抗血管生成和/或抗肿瘤药物中的应用。

7、所述的抗血管生成的药物为抑制血管内皮细胞增殖、迁移,抑制肿瘤血管的生成,抑制毛细血管和分支血管的生成,和/或抑制肠道血管生成的药物。

8、所述的血管为新生血管。

9、所述的血管内皮细胞为人脐静脉内皮细胞。

10、所述的肠道血管生成包括斑马鱼幼鱼的肠道血管生成。

11、所述的肿瘤为具有vegfr2(血管内皮细胞生长因子受体2)表达生长依赖性的肿瘤细胞和/或肿瘤组织;优选为肝癌。

12、所述的肿瘤细胞包括人肝癌细胞;优选为人肝癌细胞smmc-7721、hepg2、huh7、mhcc97h和mhcc97l中的至少一种;进一步优选为人肝癌细胞mhcc97h或mhcc97l;更优选为人肝癌细胞mhcc97l。

13、所述的抗肿瘤药物包括降低erk1/2的磷酸化水平和/或抑制vegfr信号通路激活的药物。

14、所述的鲨鱼源小分子多肽的有效浓度为12.5~250μmol/l;优选为50μmol/l。

15、所述的药物可以含有一种或者是至少两种药学上可以接受的载体。

16、所述的载体优选为缓释剂、赋形剂、填充剂、粘合剂、湿润剂、崩解剂、吸收促进剂、吸附载体、表面活性剂和润滑剂等。

17、所述的药物可采用本领域的常规方法制成各种剂型,包括汤剂、片剂、丸剂、胶囊剂、针剂(粉针剂)、颗粒剂(冲剂)、口服液和糖浆剂,或者采用微纳米技术制成的片剂、胶囊剂、针剂(粉针剂)和颗粒剂等。

18、本发明先利用cck8法对huvec细胞进行检测,从中筛选出对huvec细胞具有显著的抑制增殖效果的短肽,然后在克隆形成实验中进一步观察到了对肿瘤细胞的抑制作用。

19、进一步的,本发明对小分子多肽(命名为b2)与表达vegfr2的细胞结合位置进行定位,发现b2多肽能够与表达vegfr2的细胞膜结合。检测添加b2多肽后的huvec细胞信号通路发现,b2多肽能够特异性抑制vegfr下游与肿瘤增殖密切相关的erk通路的磷酸化。此外,还对b2多肽与vegfr2胞外段的结合模式进行了计算机模拟,发现b2多肽通过产生空间位阻从而阻断了vegf与vegfr2的结合。

20、最后,本发明人还进行了动物实验,通过对移植有mhcc97l肿瘤细胞的裸鼠进行治疗,观察到b2多肽能够显著抑制肿瘤细胞在裸鼠体内的生长。

21、本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果:

22、1、本发明提供的抗血管生成小分子多肽b2能特异性结合vegfr2,阻断vegfr2及其下游信号通路,达到抑制血管生成和抗肿瘤的效果,并且随着浓度的提高,其抑制血管生成和抗肿瘤效果逐渐增强,呈现出明显的剂量依赖性。

23、2、本发明中的靶向vegfr2的抗血管生成小分子多肽还能够抑制肿瘤血管的生成,随着b2多肽浓度的升高,裸鼠移植瘤中的微血管数目逐渐减少,亦表现出一定的剂量依赖性,同时,b2肽对裸鼠免疫系统及重要脏器无明显毒性,给药期间对裸鼠的体重增加没有明显影响,提示b2肽能够成为一种有效的抗血管生成及抗肿瘤候选药物,从而为进一步的临床研究与应用奠定坚实的基础。

24、3、本发明中b2多肽通过与血管内皮生长因子受体(kdr)特异性结合并竞争性抑制vegf和kdr结合来实现其体内外抗血管生成活性,从而抑制肿瘤的生长,因此,b2多肽有望成为新型抗肿瘤血管生成和治疗其他血管疾病的良好药物。

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