[发明专利]β-内酰胺酶的新用途

说明书

本发明公开了β‑内酰胺酶的一种新用途，所述的应用领域为肿瘤，炎症，感染性疾病的基因疗法及显像。本发明对β‑内酰胺酶在基因治疗与显像中的应用进行了研究，表明将β‑内酰胺酶的基因转染到病变细胞内，在β‑内酰胺酶表达后，给予含β‑内酰胺结构的底物，β‑内酰胺酶水解底物后释放底物中的药物，荧光分子或同位素分子，可对病变细胞或病变部位进行治疗和/或显像。当β‑内酰胺酶在病变细胞特异性表达后其水解底物进行的治疗可降低底物中原药的副作用，增加治疗效果；其水解底物释放的荧光分子或放射性核素可进行显像和诊断。

技术领域

本发明涉及β-内酰胺酶在基因治疗和显像领域的应用，具体涉及β-内酰胺酶基因在病变细胞表达后水解其底物释放治疗药物和/或显像试剂，对肿瘤，炎症，感染性疾病等进行治疗和/或显像。

背景技术

基因疗法是肿瘤和感染性疾病的生物治疗手段之一，该法通过药物的定点释放，可以提高治疗效果降低药物的副作用。β-内酰胺酶具有催化活性高，血浆稳定性好，免疫原性低等优点，细胞实验证明该酶与前药头孢-氮芥联用具有良好的抗肿瘤作用，提示该酶是自杀基因疗法的优良候选酶。将该酶的基因转染到病变细胞内进行特异性表达，表达后的酶水解其底物，释放原药可对病变细胞或部位进行治疗。如底物中连接有荧光分子或放射性核素则可对病变细胞或部位进行显像。

发明内容

本发明的内容是将β-内酰胺酶应用于基因治疗和显像领域。

该应用是这样实现的：将β-内酰胺酶的基因在病变细胞中表达后给予其底物，由β-内酰胺酶水解底物中的β-内酰胺结构释放底物中的药物和/或显像剂，对病变细胞或部位进行治疗和/或显像。该应用中β-内酰胺酶的特征为由氨基酸组成，β-内酰胺结构具有水解活性。该应用应用范围包括但不限于肿瘤，炎症，感染性疾病等可进行基因治疗的疾病

附图说明

附图是β-内酰胺酶与其底物(头孢氮芥对肿瘤细胞的作用)

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所做的任何变换或替换，均属本发明保护范围。

本发明所述的β-内酰胺酶的应用为其在基因治疗和/或显像中的应用。

本发明所述的β-内酰胺酶特征为对β-内酰胺结构具有水解活性的酶。

本发明所述的β-内酰胺酶的应用范围包括但不限于肿瘤，炎症，感染性疾病等可进行基因治疗的疾病。

本发明所述的β-内酰胺酶的应用中其底物包括但不限于β-内酰胺环连接的抗肿瘤药，抗病毒药，荧光分子，放射性同位素。

本发明所述的β-内酰胺酶的应用中β-内酰胺酶的表达方式包括但不限于用异性启动子启动的表达。

本发明所述的β-内酰胺酶的应用中β-内酰胺酶的转染方式包括但不限于由腺病毒，慢病毒，纳米材料，间充质干细胞等介导的转染及以裸DNA方式进行的转染。

下面以具体实施例对本发明做进一步说明：

实施例1：β-内酰胺酶在肿瘤细胞的基因治疗中的应用：

将β-内酰胺酶的基因转染到肿瘤细胞中，本实例中为HCT-116细胞，实现稳定表达后给予前药，本实例中为头孢菌素连接氮芥(头孢氮芥)，检测肿瘤细胞存活率，同时用未转染的HCT-116细胞作对照，考察β-内酰胺酶在肿瘤的基因治疗中的作用。结果表明，头孢氮芥对未转染β-内酰胺酶基因的肿瘤细胞基本无作用，对转染了β-内酰胺酶基因的肿瘤细胞具有细胞毒活性，其活性与相同剂量的氮芥相当。由此结果可知，β-内酰胺酶对肿瘤的基因治疗起到关键作用，也可以推断在肿瘤细胞中表达β-内酰胺酶并给予对应的前药可对各类型肿瘤具有治疗作用，如在β-内酰胺酶表达后给予连接有荧光分子的底物则可对该肿瘤细胞进行显像。