[发明专利]自组装多肽及其在促进肿瘤细胞形成多细胞球体中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种可自组装形成水凝胶的多肽及其在促进肿瘤细胞形成多细胞球体中的应用。

背景技术

多肽具有独特的生物学活性。1999年，美国国家卫生研究院(National Institutes of Health，NIH)公布了两种人类免疫缺陷病毒(HIV-I)多肽疫苗对人体进行的I期临床试验结果，证实这两种多肽疫苗能刺激机体产生特异性抗体和特异性免疫细胞，并有较好的安全性。清华大学也证实HIV-I膜蛋白内一段多肽具有很强的免疫原性。丙肝病毒多肽疫苗也显示有良好的发展前景，国外学者从丙肝病毒(HCV)外膜蛋白E2内筛选出一段多肽，它可刺激机体产生保护性抗体。总所周知，病毒通过与宿主细胞上的特异受体结合吸附细胞，依赖其自身的特异蛋白酶进行蛋白加工及核酸复制。因此，如果从肽库内筛选能与宿主细胞受体结合的多肽或能与病毒蛋白酶等活性位点结合的多肽，那么这些多肽就可用于抗病毒的治疗。此外，多肽还能够模拟细胞因子，具有细胞因子活性的多肽可开发成新型药物。

综上所述，多肽存在独特的生物学活性，具有多方面的用途，因此，近些年来，生命科学与材料科学领域对多肽的研究也越来越多。其中，自组装多肽纳米纤维材料(self-assembling peptide nanofiber scaffold，SAPNS)更是因其具有良好的材料——细胞界面相容性和生物学活性越来越受关注。

在生命科学研究领域，对于细胞的体外培养，关注的不仅仅是细胞的分裂生长，更为重要的是它们经过传代后能否维持体内生长时的性状。在很多情况下，常规单层细胞培养技术(二维细胞培养，Two-dimensional，2D)所取得的研究成果和体内的情况并不符合。细胞在体外二维环境下增殖，细胞的基因表达、信号传导和形态学特征都与体内的有异，细胞会逐渐丧失原有的性状，导致科研人员无法获得可靠的实验数据。

体外细胞培养的一个重要原则是模拟细胞体内生长的环境，该环境不仅能让细胞生长传代，还能最大程度地维持细胞在体内生长时的性状，并分化产生新的组织结构，以便全面研究发育过程。

人体组织为三维(Three-dimensional，3D)结构，但是目前科学界对人体组织结构、功能、病理等方面进行研究时却往往依赖体外的2D细胞培养或动物模型。由于体外2D细胞培养所创造的细胞培养环境与细胞体内生长环境有很大不同，如细胞与细胞、细胞与基质的相互作用等，因此利用体外2D细胞培养不足以反映细胞真实的生长状况。动物模型由于与人体存在种属差异，同样不能真实地反映体内细胞生长特征。在此情况下，三维细胞培养技术应运而生。三维细胞培养技术(three dismensional cell culture，TDCC)是将具有三维结构的载体与各种不同种类的细胞在体外共同培养，使细胞能够在载体的三维立体空间结构中迁移、生长，构成三维的“细胞——载体复合物”体系。

目前，国内市场销售的三维细胞培养材料虽然在一定程度上提高了细胞培养效果，但由于其中多数产品是采用非生物降解材料或化学材料制成，其降解产物和残留有机溶剂往往对细胞有一定的毒副作用，常引起细胞无菌性炎症，影响实验结果和数据的可靠性；部分产品虽然是采用生物可降解材料制成，但一些生物材料含有大量未鉴定成分，这为临床研究带来巨大风险；此外，一部分生物材料制成的三维细胞培养产品具有保质期短，不易保存和应用的特点。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种可自组装形成水凝胶的多肽。

本发明的另一目的在于提供上述自组装多肽在促进肿瘤细胞形成多细胞球体中的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种自组装多肽，包含一段由3-20个连续的疏水氨基酸组成的氨基酸片段，在该氨基酸片段的N末端或C末端或同时在N末端和C末端连接特定多肽；

所述特定多肽的序列为GYRGDS(SEQ ID NO.1)、GYRGDSPRGDS(SEQ ID NO.2)、YRGDS(SEQ ID NO.3)、PFSSTKT(SEQ ID NO.4)、SKPPGTSS(SEQ ID NO.5)、YRGDSPRGDS(SEQ ID NO.6)或PRGDS(SEQ ID NO.7)；

所述的疏水氨基酸为丙氨酸(单字母缩写A)、缬氨酸(V)、异亮氨酸(I)、亮氨酸(L)、苯丙氨酸(F)、脯氨酸(P)、酪氨酸(Y)或甘氨酸(G)；