[发明专利]骨架整合核苷类似物药物的功能性核酸及其衍生物和应用

说明书

本发明属于生物医药技术领域，具体公开了一种骨架整合有核苷类似物药物的功能性核酸及其衍生物，以及它们的制备方法，其中，所述衍生物由骨架整合了核苷类似物药物的功能性核酸与聚合物、疏水性分子、转染试剂中的一种缀合或者自组装所得。与现有技术相比，本发明的骨架整合核苷类似物药物的功能性核酸及其衍生物可以高效进入细胞，并利用骨架整合核苷类似物药物的功能性核酸发挥基因调控功能；随后，骨架整合核苷类似物药物的功能性核酸可以被核酸酶降解并释放核苷类似物药物的活性成分，因此起到化学治疗的作用。因此，骨架整合核苷类似物药物的功能性核酸及其衍生物可以简单高效地实现基因治疗、化学治疗的联合治疗，并避免了复杂的合成步骤。

技术领域

本发明属于生物医药技术领域，特别涉及骨架整合核苷类似物药物的功能性核酸及其衍生物、它们的制备方法和应用。

背景技术

化疗过程中，肿瘤细胞产生耐药性是当今癌症治疗领域面临的一个巨大挑战(Nat.Rev.Cancer 2013,13,714-726.)。

导致肿瘤细胞产生耐药性的原因很多，如抗凋亡能力增强、药物泵出速率增加等(Nat.Rev.Cancer 2012,12,494-501.)。例如，化疗时肿瘤细胞为了逃避化疗药物的伤害，会过量表达抗凋亡蛋白，从而抑制化疗药物的抗肿瘤活性。此外，肿瘤细胞也可以上调药物转运蛋白的表达，转运蛋白具有将化疗药物泵出细胞外的能力，因而转运蛋白上调会降低肿瘤细胞内的药物浓度，从而降低药效。

为了解决肿瘤耐药性问题，目前主要采用基因和化疗联合治疗的方法，首先利用基因治疗逆转耐药相关基因的表达，使得肿瘤细胞恢复对化疗药物的敏感性，从而促使化疗药物有效抑制肿瘤增殖(Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.2010,107,10737-10742.)。

然而，基因药物和化疗药物直接联合使用时存在一定的问题，包括：两者的血液半衰期都较短，基因在体内不稳定且细胞内摄效率低，缺乏肿瘤靶向性，具有潜在的毒副作用等(Nat.Rev.Genet.2014,15,541-555.)。

为了改善上述问题，近年来科研人员尝试将纳米药物输送系统用于基因药物和化疗药物的协同递送(Nat.Nanotechnol.2011,6,658-667.)，这是因为纳米递送系统具有半衰期长、体内稳定性好、细胞摄取速度快而且副作用小等优点(Nat.Biotechnol.2016,34,414-418.)。到目前为止，科研工作者已发展了许多种类的纳米递送载体，如胶束(J.Am.Chem.Soc.2016,138,10834-10837.)、脂质体(Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.2010,107,10737-10742.)、以及核酸组装体(J.Am.Chem.Soc.2013,135,18644-18650.)等。

尽管这些基于纳米载体的基因药物和化疗药物协同递送系统都经过精心设计，但由于基因药物和化疗药物两者理化性质差异较大，这些纳米协同递送系统仍然面临诸多挑战，包括：

(1)基因药物和化疗药物的亲疏水性往往差异较大，因此难以设计一个理想的纳米载体同时高效包载两种物质；

(2)基因药物和化疗药物在载体中的包载量和比例难以精准控制；

(3)基因药物和化疗药物的释放时间顺序难以精确调控。

上述困难会限制基因-化疗联合治疗在耐药肿瘤治疗中的应用。

发明内容

本发明的第一目的是提供骨架整合核苷类似物药物的功能性核酸，实现基因药物和化学药物的联合输送，以解决现有联合输送技术中存在的问题，包括：(1)基因药物和化疗药物的亲疏水性往往差异较大，因此难以设计一个理想的纳米载体同时高效包载两种物质；(2)基因药物和化疗药物在载体中的包载量和比例难以精准控制；(3)基因药物和化疗药物的释放时间顺序难以精确调控。