[发明专利]一种载药体系的建立及合成方法

说明书

技术领域

本发明提供一种具有四面体结构的载药体系的设计、制备及制药用途，属于生物医药技术领域。

背景技术

鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma，NPC)是目前发病率最高的头颈部恶性肿瘤。在世界范围内，其主要发病地区为中国南部、东南亚以及非洲的中东部和南部，尤其以中国南部粤语人群发病率最高，达25-30/10万；而大多数西方国家NPC的发病率较低。NPC对射线相对敏感，部分早期NPC患者经过单纯放射治疗后即可治愈；但晚期(Ⅲ、Ⅳ)NPC即使放化疗结合治疗，其5年生存率仍徘徊在10％～40％左右，治疗效果未从根本上得到改善。难治性NPC及转移性NPC的治疗仍然存在巨大的挑战。因此，对鼻咽癌新的治疗方法的探索尤为重要。相对于鼻咽黏膜正常上皮细胞，鼻咽癌肿瘤细胞往往会特异性的高表达某些分子标记。利用肿瘤细胞与正常细胞之间表面分子表达的这种差异性，能够设计特异性识别肿瘤细胞的靶向治疗策略，从而提高抗肿瘤药物在体内的选择性，实现鼻咽癌的靶向治疗。

CD44蛋白是细胞外基质的主要成分，是一类跨膜单链糖蛋白，参与细胞-细胞/基质间的粘附，激活淋巴细胞归巢及细胞迁移。研究发现，CD44在多种肿瘤细胞表面过表达并与肿瘤发生发展及侵袭转移密切相关，是潜在的肿瘤治疗分子靶点。研究显示，CD44在NPC细胞中高表达并在NPC的发生发展过程中发挥重要作用，可用作独立的肿瘤不良预后指标。在本课题组的前期研究中，通过激光扫描共聚焦技术研究发现，在人鼻咽癌SUNE-1 5-8F细胞表面CD44过表达。体外实验证实，与CD44^-细胞相比，CD44⁺细胞具有更强的增殖、侵袭和转移能力，以及对放化疗的抵抗性。这些研究提示：CD44+鼻咽癌细胞表现出类肿瘤干细胞物性，靶向CD44⁺肿瘤细胞的抗肿瘤治疗是颇具前景的鼻咽癌精准治疗策略。

目前，最有效的靶向CD44的抗肿瘤策略是以抗CD44抗体作为靶头分子，将其与抗肿瘤药物耦联，从而将药物靶向传送至CD44高表达的肿瘤细胞中。然而，由于Ⅰ期临床试验中出现的各种强烈的毒副作用，相关的临床试验均已被叫停。究其原因，虽然CD44分子在肿瘤细胞中高表达，但是在正常人体组织细胞中也有表达，由于抗CD44抗体的特异性强，导致基于该策略的靶向药物难以避免地产生对正常细胞的非特异性杀伤副作用。据报道，CD44存在两种不同的状态：正常细胞表面CD44多处于静息态，而肿瘤细胞表面的CD44由于受到多种因素的影响而处于活化状态。因此，如能实现特异性识别肿瘤细胞表面处于活化状态的CD44，将为鼻咽癌的靶向治疗提供新的契机。

核酸适配体是通过指数富集配基进化系统(SELEX)筛选得到的一段单链/双链寡聚核苷酸，它可以高亲和性、高特异性地与靶蛋白结合，故可作为靶头分子与药物载体相连接，并促进这些药物靶向进入肿瘤组织和肿瘤细胞之中。目前，以核酸适配体作为靶头分子构建高靶向性的药物递送系统是抗肿瘤研究的热点领域之一。有研究表明SELEX实验筛选获得的硫代修饰的DNA核酸适配体能够特异性识别肿瘤细胞表面CD44分子，如将其作为靶头分子将具有如下优势：(1)以肿瘤细胞为模型筛选获得，因此只有活化态CD44才能与其结合，而静息态则不能，由此避免了对正常细胞的毒副作用；(2)与天然配体相比，具有更高的靶标亲和力和特异性；(3)核酸适配体分子很小，可以在CD44介导下内吞入细胞内，将携带的药物靶向递送至肿瘤细胞内；(4)核酸是人体天然存在的物质，进入人体不会导致强烈的免疫反应。因此，与当前主流的针对CD44靶向治疗的抗体策略相比，基于核酸适配体的靶向治疗策略具有更加广阔的应用前景。

目前常用于靶向治疗的药物递送载体主要为病毒载体和非病毒载体。病毒载体由于其潜在的致病性、免疫原性等缺点，使其应用受到局限；非病毒载体则存在生物相容性差、不易代谢，易在体内蓄积产生毒性等问题。因此，研发安全有效的靶向递送载体系统仍是目前靶向治疗亟需解决的重大问题之一。DNA不仅是生命体的遗传物质，还是组成生物纳米结构功能材料的理想元件。DNA纳米材料具有良好的机械性能，并富有可编程性和可控性。更为重要的是，该材料以人体固有的DNA作为原材料，具有很好的生物相容性和降解能力，对生物体毒害作用小；目前该DNA四面体作为药物转运载体在药物输送方面已经表现出很大的应用潜能。因此，DNA纳米药物载体的出现为药物靶向治疗提供了新的手段和途径。