[发明专利]附有DNA修复抑制剂和核定位信号元件的纳米颗粒

说明书

本发明涉及放疗或化疗增敏复合物，其包含纳米颗粒和附着于所述纳米颗粒的DNA修复抑制剂和核定位信号元件(NLS)。这样的复合物用于治疗疾病，例如癌症。

纳米技术代表了着眼于原子和分子操作的科学领域，其产生在纳米标度范围的新结构。这些结构通常获得独特的和意外的性能。在癌症纳米技术中，焦点在于开发可以诊断、输送治疗剂、和监测癌症治疗进程的纳米标度设备。理论上，任何成像或治疗系统会专门地靶向肿瘤细胞簇或肿瘤细胞的脉管系统，优选地在恶性转化的早期具有所述能力。过去的几十年，我们在基础癌症生物学和DNA损伤应答的理解上看到突出的进展(Risinger and Groden；Cancer Cell，6：539，2004；O′Driscoll and Jeggo；Nat Rev Genet；7：45，2006，Girard，Kysela et al；Hum Mol Genet 13：1，2004，Weller，Kysela，Roy et al；Science 297：5527，2002)。然而这种进展没有伴随着与之相当的临床进步。举例来说，在人类中的放射治疗受益于技术进步和计算机化，而不是基于知识来操纵癌细胞对治疗性放射的生物学应答(Begg et al，Radiother Oncol，86：295，2008)。

纳米颗粒可用于引导材料进入细胞。所述细胞吞噬和摄取所述纳米颗粒以及任何附着于所述颗粒的组分。

申请人认识到这具有促进引导化疗增敏和放疗增敏复合物进入细胞的潜力。这些复合物许多需要靶向细胞核来起作用。因此申请人认识到也有一种需求，一旦复合物在所述细胞内，能够靶向引导它们到细胞核。

因此，本发明提供一种放疗或化疗增敏复合物，其包含纳米颗粒和附着于所述纳米颗粒的(i)DNA修复抑制剂；和(ii)核定位信号元件(NLS)；任选地，通过一个或多个接头部分附着。

所述纳米颗粒直径通常低于100nm，通常为1-50nm、5-30nm或10-15nm。

所述DNA修复抑制剂作用为使所述细胞对于射线或化学治疗剂敏感。

所述DNA修复抑制剂和NLS可以分别附着于所述纳米颗粒，任选地，通过接头部分附着。也就是说，所述抑制剂和NLS可以附着于纳米颗粒的不同部分。或者，所述DNA抑制剂可以通过，例如，接头部分，附着于所述纳米颗粒，并且所述NLS可以附着于所述DNA修复抑制剂(如融合蛋白/肽)或附着于接头部分的不同的部分，例如作为悬垂部分(pendant moiety)。或者，所述NLS可以通过，例如，接头部分，附着于所述纳米颗粒，并且所述DNA修复抑制剂可以附着于所述NLS，或所述接头部分(例如作为悬垂部分)。

许多放射治疗剂，例如γ射线或x射线，和化学治疗剂(例如融合蛋白如博来霉素)，损伤靶细胞，诱导DNA链断裂。DNA双螺旋的一半被断裂即发生单链断裂。这样的单链断裂相对易于通过细胞内的DNA修复系统而修复。然而，可能在彼此相对的DNA螺旋的两条链上发生的双链断裂更难修复。其对于细胞特别成问题，因为其可以导致基因组重排。存在三种机制来修复双链断裂(DSB)：非同源的末端连接、微同源介导的末端连接和同源重组。如果链断裂没有被正确地修复或DNA双链断裂根本没有修复，细胞经常会在下次有丝分裂时死亡。

修复抑制剂是本领域众所周知的。通常地，所述抑制剂可以是DNA双链断裂修复的抑制剂，而如上讨论的DSB可能杀死所述复合物所靶向的细胞或使其丧失能力。所述DNA抑制剂可以是NBS1(Nijmegen Breakage Syndrome 1，Nibrin)。这是一种754个氨基酸的蛋白质，鉴定为NBS1/hMrell/RAD50双链DNA断裂修复复合体的成员。这个复合体识别DNA损伤、迅速地重新定位到DSB位置并形成核焦点。典型的NBS1序列是KEESLADDL。

也可以使用此抑制剂以及其他DNA修复抑制剂的片段，所述片段仍然保持DNA修复抑制活性。

所述DNA抑制剂可以是Ku70或其片段。Ku70是由XRCC6编码的蛋白质。蛋白质与Ku80一起组成Ku异源二聚体，其结合到DBS端部并参与DNA修复。可以使用模拟所述Ku80蛋白质的结构域的合成肽(EGGDVDDLDMI)Kim et al J.Pharmacol.Exp.Therap.(2002)303：353。