一种用于心血管疾病诊疗的多功能融合白蛋白的制备及应用

文档序号:37595385发布日期:2024-04-18 12:32阅读:3来源:国知局
本发明涉及一种用于心血管疾病诊疗的多功能融合白蛋白的制备及应用,属于生物医药。
背景技术
::1、对于心血管疾病进程治疗,现有的非侵入性治疗方式依然是药物治疗。然而,它们的临床应用受到药物治疗窗口狭窄、半衰期短、效果不明显和副作用(如临床干预局部出血)的限制,因此,有效地将药物或多种药物同时输送到病灶部位并将不良反应降至最低对于临床应用非常重要。此外,疾病部位输送治疗药物还可与诊断方式(例如ct造影)相结合,以实时监测治疗进程,选用合适用药方式和剂量。这比起全身注射药物可以提供显著增强和精准的治疗效果。以血栓为例,目前血栓形成的直接成像技术渗透性差、耗时大、成像灵敏度低,难以对血栓形成做出快速反应。因此,如果利用靶向载体同时递送药物和成像剂可以实现诊断和治疗的一体化。2、人血清白蛋白(human serum albumin,hsa)是由585个氨基酸残基组成的蛋白质,是血浆的主要成分也是许多内源因子和外源药物的载体。hsa在人体血液循环的半衰期约为20天,且体内分布极广,没有酶学和免疫学活性,具有抗炎、抗氧化、抗凝和抗血小板聚集活性以及胶体渗透作用,因而是一种理想的运输药物或功能性成分的生物活性蛋白载体。文献(self-promoted albumin-based nanoparticles for combination therapyagainst metastatic breast cancer via a hyperthermia-induced“platelet bridge”)披露了以p选择素靶向多肽(p-selectin-targeting peptide,pbp)作为靶头,结合hsa载药,从而制备了可以靶向血小板的纳米微球,但其主要依赖于光诱导损伤实现靶向。文献(thrombin-activatable fluorescent peptide incorporated gold nanoparticles fordual optical/computed tomography thrombus imaging)披露了一种利用可被凝血酶特异性识别降解的凝血酶可裂解肽(thrombin-activatable fluorescent peptide,tap),制备在血栓部位靶向释放荧光信号的纳米金颗粒的方法,但上述文献中药物/蛋白的装载均依赖于体外化学反应,一方面,需要使用到二甲亚砜、二甲基甲酰胺等存在毒性的有机溶剂,因此应用存在限制。另一方面,依赖于化学键和载药的方法,对装载的药物类别存在限制,且化学方法则存在靶头接枝率低、均一性以及批次均一性差的问题,并不能使得每个蛋白载体都带有靶头和裂解肽。3、因此,亟待发掘具有生物安全性的,可实现多药递送及诊疗一体化功能的载体。技术实现思路1、为解决现有技术存在的不足,本发明制备了一种靶向血栓和动脉粥样硬化部位、延长药物半衰期、响应释放、可实现多药共递送和诊疗一体化的融合蛋白。并提供该融合蛋白在制备用于诊疗心血管疾病产品方面的应用。2、本发明的第一个目的是提供一种融合白蛋白,所述融合白蛋白依次含有:p选择素结合肽、白蛋白、凝血酶切位点和正电荷重复短肽;所述p选择素结合肽、白蛋白、凝血酶切位点和正电荷重复短肽通过连接肽连接。3、所述正电荷重复短肽为具有正电荷的多肽片段,使得所述融合蛋白c端带有正电荷,进而具备吸附核酸药物的能力。可选的,所述正电荷重复短肽含有:由赖氨酸、精氨酸、组氨酸中至少一种组成的氨基酸个数≥6的肽段,可选的,所述肽段氨基酸个数≥9。可选的,所述正电荷重复短肽含有氨基酸序列为khkhkhkhkhkhkhkhkh的肽段。4、在一种实施方式中,所述连接肽为gs连接肽。5、在一种实施方式中,所述白蛋白为人血清白蛋白。6、在一种实施方式中,所述融合白蛋白具有pbp-link-hsa-link-tap-link-(kh)9所示的结构,其中pbp表示p选择素靶向多肽,link表示连接肽,hsa表示人血清白蛋白,tap表示凝血酶可裂解肽,(kh)9表示氨基酸序列为khkhkhkhkhkhkhkhkh的肽段。7、在一种实施方式中,所述融合白蛋白的氨基酸序列如seq id no.1所示。8、本发明的第二个目的是提供编码上述融合白蛋白的多核苷酸。9、本发明的第三个目的是提供携带上述多核苷酸的载体。10、在一种实施方式中,所述载体为质粒,所述质粒包括但不限于ppiczαa。11、本发明的第四个目的是提供表达所述融合白蛋白的重组细胞。12、在一种实施方式中,所述重组细胞的宿主为细菌或真菌。13、在一种实施方式中,所述重组细胞的宿主为酵母。14、在一种实施方式中,所述重组细胞的宿主为毕赤酵母,可选的,所述重组细胞的宿主为毕赤酵母gs115。15、本发明的第五个目的是提供制备所述融合白蛋白的方法,所述方法包括将上述重组细胞用于发酵生产融合白蛋白。16、在一种实施方式中,所述方法还对融合白蛋白进行了纯化。17、本发明的第六个目的是提供一种药物组合物,所述药物组合物含有:应用上述融合白蛋白装载的药物。18、在一种方式中,所述药物包括但不限于尿激酶或核酸药物。19、在一种方式中,所述核酸药物包括但不限于质粒、mirna或sirna。20、在一种实施方式中,所述装载是将尿激酶与融合白蛋白以1-10u尿激酶/μg融合蛋白的比例混合。21、在一种实施方式中,所述装载是将质粒与融合白蛋白以质粒:蛋白质量比为1:10-100进行混合。22、在一种实施方式中,所述装载是将sirna与融合白蛋白以sirna:融合白蛋白质量比为1:20-500的比例进行混合。23、在一种实施方式中,所述装载是将mirna与融合白蛋白以mirna:融合白蛋白质量比为1:50-500的比例进行混合。24、本发明的第七个目的是提供一种成像剂,所述成像剂含有:应用上述融合白蛋白装载的纳米金颗粒。25、在一种实施方式中,所述装载是将所述融合白蛋白与纳米金颗粒以质量比为50-10:1的比例混合。26、本发明还提供所述融合白蛋白在制备用于预防,治疗和/或诊断血栓和/或动脉粥样硬化的产品中的应用。27、在一种实施方式中,所述产品作用对象包括但不限于huvec、vsmc或raw264.7细胞。28、有益效果:29、本发明利用基因工程技术表达了融合白蛋白pbp-link-hsa-link-tap-link-(kh)9,该融合白蛋白可通过吸附作用包载药物、基因、成像剂及光热剂。与现有技术相比,本发明具备以下优点:30、(1)本发明以gras认证的毕赤酵母菌株作为宿主,生产所需产品,确保白蛋白来源的安全可靠。31、(2)本发明提供的融合白蛋白可同时装载药物和纳米金颗粒,通过光热效应实现血栓溶解的同时促进了药物穿透性溶栓。32、(3)本发明的融合白蛋白可显著增强纳米金粒子的ct成像能力:3mg/ml游离aunps组和融合白蛋白载药组的ct成像的hu值分别为37.9和96.7。33、(4)本发明的融合白蛋白装载尿激酶,可实现尿激酶的缓控释,体外溶栓中,游离的尿激酶15min已经完全释放,而重组融合白蛋白包载尿激酶在1h内缓慢释放,达到游离尿激酶相同的溶栓程度;体内代谢实验表明,游离尿激酶在15min时已代谢完毕,融合白蛋白修饰的尿激酶在60min时仍显示出了70%以上的残余酶活。34、(5)本发明的融合白蛋白对血小板显示出了良好的靶向作用,血小板浓度为1×108/ml的条件下,pht(kh)9靶向作用最好,细胞阳性率为27.67%。35、(6)细胞对本发明的融合白蛋白显示了良好的摄取作用,4h时细胞对融合白蛋白pht(kh)9就呈现89.6%-99.6%的摄取效率,6h时,摄取效率达到了99.8%-100%。36、(7)本发明的融合白蛋白装载核酸药物后,可有效促进核酸药物的转染效率,ht(kh)9-mir145(蛋白:mir145重量比为1:200)时,mir145的表达水平达到了90.8%,而游离的free mir145没有表达。37、(8)本发明构建的融合白蛋白,不需要化学反应进行白蛋白、p选择素靶向多肽、凝血酶可裂解肽的连接,相较于化学法,本发明构建的载体均一性更好。38、(9)本发明制备融合白蛋白的方法简单易行,适合工业化应用。当前第1页12当前第1页12
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