[发明专利]与肝癌标志物GPC3相关的亲和肽

说明书

本发明属于生物工程制药技术领域和蛋白质多肽类药物及生物医学工程领域，具体涉及针对肝癌特异性磷脂酰肌醇蛋白聚糖3(glypican‑3，GPC3)具有高亲和力的多肽，本发明多肽能高效而特异性地结合GPC3，通过标记示踪的荧光物质所形成的多肽探针，在体内和体外实验中均能高效靶向HCC肝癌细胞，显示了良好的肿瘤靶向性和HCC检测应用前景。

技术领域

本发明属于生物工程制药技术领域和蛋白质多肽类药物及生物医学工程领域，具体涉及针对肝癌特异性磷脂酰肌醇蛋白聚糖3(glypican-3，GPC3)具有高亲和力的多肽及其应用，例如用于肝癌的特异性诊断和治疗。

背景技术

当前在中国，癌症已超过其他病因成为疾病死因之首，发病率和死亡率还在逐年攀升之中，因此癌症已成为非常重要的公共健康问题。其中，肺癌、胃癌、食管癌和肝癌是我国发病率和死亡率较高的常见肿瘤，且在60岁以下男性中，肝癌是最常见和死亡率最高的癌症。肝细胞肝癌(Hepatocellular carcinoma，HCC)是肝癌的主要类型，尽管手术和放化疗等方法可以缓解患者症状、延长生存时期，但HCC患者5年存活率仍低至15％。由于现有肝癌诊断缺乏灵敏有效的方法，当肿瘤确诊时一般已发展为晚期，因此如何提高诊断的灵敏度和特异度、开发早期筛查和早期诊断的新方法将有助于提高肝癌的诊疗水平。

现有研究表明，GPC3可作为检出早期肝癌的理想分子标志物，具备良好的临床应用价值。GPC3是硫酸乙酰肝素(Heparan Sulphate，HS)蛋白聚糖家族的一员，是一种细胞外跨膜糖蛋白，可通过糖基磷脂酰肌醇锚定附着在细胞表面。GPC3高表达于胚胎和胎儿期肝脏，而在正常成人肝细胞和其他器官组织中均不表达，此外约有75％的肝癌组织、尤其是HCC组织中GPC3mRNA呈高水平表达，而肝母细胞瘤、肝腺瘤、胆管癌及肝转移性瘤不表达或极低水平表达。由于GPC3易受细胞的蛋白转换酶水解作用形成游离sGPC3进入循环系统，因此在HCC临床诊断方面，GPC3可与AFP联用诊断来协助确认肝癌病变，能显著提高诊断的准确性。当患者血清中GPC3出现降低或消失，表明预后良好，而GPC3出现高表达可能是癌症复发或转移的潜在标志。病理学诊断方面，GPC3可作为一种新的肿瘤标志物应用于肝癌的临床病理免疫组化诊断与鉴别诊断，用于疾病诊断和预后评估。除了作为诊断的靶点，由于其特有的生理功能，GPC3还能作为HCC分子靶向治疗的作用靶点，例如，靶向GPC3的CART细胞，能够有效地消除GPC3阳性的HCC细胞，从而为治疗肝癌提供了一种很有前景的免疫治疗新方法。

在肝癌的活体诊断方面，靶向GPC3的活体成像检测探针能够无损实时在位地检测GPC3阳性的HCC，能够区分正常组织和恶性病变部位。例如已有报道，用⁸⁹Zr偶联抗人GPC3mAb所形成的探针(89Zr-DFO-1G12)能够成功地检测到高表达GPC3的HepG2肿瘤。有研究也采用GPC3抗体的(Fab’)2片段作为GPC3的靶向单元，可高度亲和GPC3阳性的细胞。虽然抗体具有突出的靶向能力和特异性，但其尺寸和分子质量导致其肿瘤渗透不深、免疫原性强、代谢缓慢，不利于体内代谢和活体靶向、存在交叉反应并且难以制备。相反，小分子多肽所介导的分子影像探针具有靶向性高、易制备、低免疫原性、稳定性好和易传送等优势，鉴于这些优势，开发出理想的多肽分子探针对HCC的诊断和治疗具有重大的意义。

目前公开的关于肝癌靶向多肽分子相关的研究主要是针对单一肝癌细胞，并主要采用噬菌体随机肽库体内展示技术进行筛选。该筛选方法主要针对肝细胞肝癌细胞系或肝癌裸鼠模型进行筛选，如CN201110451767.2公开的是特异性结合肝癌细胞系HepG2的多肽，以及CN1224630C公开的肝肿瘤靶向多肽。然而，这些多肽大多不是肝癌特异性标志物相关的靶向多肽，而且其功能仅仅停留在细胞和动物水平上的有效性。由于这些多肽不具有靶点特异性，因而在实际临床应用中在体内对肝癌的结合能力和靶向特异性可能会出现较大的偏差，如产生脱靶效应。