[发明专利]一种新型乳腺癌分子诊断的荧光双亲肽自组装纳米胶束的制备工艺

说明书

本发明公开了一种新型靶向整合素α_vβ₃的复合双亲肽纳米胶束，及其在乳腺癌荧光成像、光动力治疗与光热治疗中的应用。基于靶向复合双亲肽纳米胶束良好的生物相容性、包载物质的荧光成像、光动力治疗与光热治疗功能，有望在体内标记与示踪、生物医学影像和肿瘤的早期诊断与治疗等领域得到广泛应用，在生命健康与个性化医疗等方面产生良好的经济与社会效益。

技术领域

本发明涉及一种新型靶向整合素α_vβ₃的新型双亲肽自组装胶 束的制备工艺，及其特异性靶向乳腺癌整合素α_vβ₃的荧光成像和作 为潜在光动力与光热治疗剂的生物医学应用。

背景技术

荧光成像在生物检测和医学影像等领域广泛应用，是一种常见的 光学成像技术，样品具有极高的穿透性、灵敏度和选择性等优势，但 传统的有机染料同时存在一些致命缺陷，如性质不稳定，容易被光漂 白，不能长期使用等。因此，如何克服荧光染料在使用中的缺陷成为 当前研究的重点。

双亲肽具有类似天然磷脂分子的两亲特性、丰富的分子结构、独 特新颖的组装体结构以及特殊的生物学功能,是多肽自组装研究的 热点领域。两亲性多肽分子结构具有类似于表面活性剂的疏水链段和 亲水端,在疏水性链段间的疏水性作用力和亲水性多肽链段间的氢键 协同驱动下,多肽分子能够自组装形成规整有序的纳米/微米结构。

双亲肽所具有的脂肪族疏水尾通过疏水作用形成疏水性内核，可 包裹疏水性材料，亲水头具有精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)三肽 序列，能特异性识别肿瘤细胞中高表达的整合素α_vβ₃。多肽作为天 然的优良组装分子,具有特殊的生物活性和良好的生物相容性,能够 赋予材料独特的生物学功能，易于合成和化学修饰也是多肽分子的突 出优势。同时，双亲肽对PH高敏感，当PH值小于4时，自组装成 球性纳米胶束的双亲肽会发生降解形成单个多肽序列。细胞经过吞饮 与受体内吞作用摄取复合双亲肽纳米胶束进入细胞后，酸性环境的溶 酶体视之为异物从而使之解体，复合双亲肽纳米胶束对PH高敏感性 有利于胶束内所包裹的活性物质在细胞内的释放。

随着纳米技术的不断发展，将纳米技术与高灵敏度的荧光分子相 结合，发展制备包载荧光分子的分子影像探针，将为克服上述问题提 供新的策略。近年来双亲肽纳米胶束以其毒性低、生物兼容性好、特 殊生物活性等优点日益受到关注。研究发现，荧光小分子经过双亲肽 纳米胶束包载后其荧光稳定性和结构稳定性都会有明显的提升。当荧 光双亲肽纳米探针表面RGD多肽配体特异性作用于病变区域高表达 的配体时，可通过所包裹的荧光探针来突出显示病变部位，从而提高 诊断的准确性与敏感性，这种靶向造影剂成为现今研究领域的热点。 整合素α_Vβ₃是肿瘤组织最常用的靶标之一，它由α_V亚基(CD51， 150000)和β₃亚基(CD61，105000)组成，其中α链的胞膜外区能 特异性识别含精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)序列的多肽，介导整 合素与细胞外基质的黏附。整合素α_Vβ₃在正常组织器官及成熟血管 内皮细胞中不表达或低表达，在多种肿瘤(包括肺癌、成胶质细胞瘤、 乳腺癌、骨肉瘤等)细胞表面和新生血管内皮细胞中有高表达，在肿 瘤的新生血管生成、侵袭和转移过程中起重要作用。特异性标记的外 源性RGD多肽进入体内后可与整合素α_Vβ₃位点高选择性结合，从 而RGD多肽可以作为一种特异性配体靶向组织，并通过各种影像学 方法进行示踪。同时，

此外，光热治疗是利用具有较高光热转换效率的材料，将其注射 入活体内部，利用靶向性识别技术聚集在病灶附近，并在外部光源(一 般是近红外光)的照射下将光致热效应杀死癌细胞的一种治疗方法。 这种方法具有高效率、低痛苦、副作用小、作用时间短等优点，并且 治愈效果明显，用于光热治疗的材料无毒无害，因此在肿瘤治疗方面 具有非常广阔的应用前景。