[发明专利]一种肽修饰的多壁碳纳米管载体及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及医药技术领域，具体是一种肽修饰的多壁碳纳米管载体及其制备方法和应用。本发明提供一种肽修饰的多壁碳纳米管载体，由3个精氨酸、6个组氨酸组成的短肽修饰的多壁碳纳米管的纳米载体MHR组成。本发明的纳米载体可以增强碳纳米管的水溶液中的溶解性、分散性，降低多壁碳纳米管的生物机体毒性。制备的纳米载体通过静电吸附带负电的免疫激活剂CpGDNA等，形成MHR‑CPG纳米免疫激活剂。本发明的纳米载体可以利用MHR‑CPG激发机体的抗肿瘤免疫效应，为前列腺癌患者的治疗开辟一个新的治疗策略，同时也为碳纳米管应用于药物载体提供新的理论依据和思路。

技术领域

本发明涉及医药技术领域，具体地说，是一种肽修饰的多壁碳纳米管载体及其制备方法和应用。

背景技术

前列腺癌是严重威胁全球男性健康的常见恶性肿瘤之一。美国癌症协会2016年最新数据表明，前列腺癌在预计新发人数上位居第一，预计死亡人数上排名第二(仅次于肺癌)。目前晚期、复发、转移前列腺癌的治疗面临着很多问题，如何增加机体抗肿瘤的免疫效应已成为相关研究的热点问题。

肿瘤是严重危害人类健康的重大疾病之一，寻找可行且高效的肿瘤治疗方法，彻底攻克肿瘤是医学界的重要研究课题。继外科手术、放疗、化疗之后，肿瘤免疫治疗成为第4类已被证明具有显著临床疗效及优势的抗肿瘤治疗方法。它通过调动或激发机体自身的免疫功能，增强肿瘤周围微环境中各种抗肿瘤能力，从而抑制和杀伤肿瘤细胞。机体免疫功能的改变对肿瘤的生物学行为有直接影响，例如可引起某些肿瘤自发缓解或消退的现象。另外，长期免疫治疗可以阻止患者肿瘤的发病率增高等。抗PD1/PD-L1和抗CTLA4抗体已被FDA批准应用临床，取得了较好的抗肿瘤效果。与手术切除、放疗及化疗这些传统手段相比，肿瘤免疫治疗的优势主要有：1)利用生物细胞因子增强机体自身的免疫作用，以达到抗肿瘤作用，与放化疗相比，毒副作用明显降低；2)利用分子靶向药物治疗，目标明确，可选择性、特异性地杀伤肿瘤细胞，而不影响正常细胞；3)通过主动免疫激发全身性的抗肿瘤效应，作用范围广泛，尤其适用于多发病灶或有广泛转移的恶性肿瘤；4)对不适合进行手术的中晚期肿瘤患者，可以明显抑制其病情的发展，从而延长患者的生命；5)能够清除手术后不能彻底清除的残留病灶，防止复发和转移，同时能够修复放化疗所导致的相关组织和脏器的损伤，恢复正常免疫功能。

富含未甲基化胞嘧啶-鸟嘌呤二核苷酸的DNA(CpG DNA)是一种可以刺激多种免疫细胞活化或增殖、具有强烈的免疫激活功能的核酸。早在1984年，Tokunaga等人在牛分枝结核杆菌卡介苗(BCG)提取液中发现了一种具有刺激作用的短单链DNA，可增强NK细胞的杀伤活。Hemmi等人于2000年发表的研究工作表明，Toll样受体9(Toll like receptor 9,TLR9)是CpG DNA发挥免疫激活性所必需的，可能是CpG DNA的细胞内受体。TLR9属于模式识别受体(pattern recognition receptor,PRR)家族，存在于人类等哺乳动物的B淋巴细胞、树突状细胞(dendritic cells)、单核细胞和自然杀伤细胞(NKs)等免疫细胞的内吞小体膜上。受到CpG刺激后，激活细胞内MAPK和核因子-κB(NF-κB)等信号通路，促使细胞分泌各种细胞因子，包括白介素6(IL-6)、白介素10(IL-10)、白介素12(IL-12)、I型干扰素(type I IFNs)和肿瘤坏死因子α(TNF-α)等。这些细胞因子可引发B细胞分化为分泌抗体的浆细胞、激活自然杀伤细胞(NK)、促进CD⁸⁺细胞毒性T淋巴细胞应答等，从而完成一系列先天的或适应性的免疫应答过程。CpG ODN发挥药效的关键在于其能够有效地被体内免疫细胞摄取并与受体TLR9发生相互作用。然而，与其他核酸类药物一样，未经修饰的CpG DNA同样面临易被核酸酶降解、细胞摄取率低等问题，因此需要剂量重复给药，这极大地限制了其在医学领域的应用。近年来，在递送CpG ODN等寡核苷酸药物的应用中，研究者将注意力集中在了非病毒类的纳米材料载体上。