[发明专利]一种成像探针及其制备方法和应用在审
申请号: | 201911023376.3 | 申请日: | 2019-10-25 |
公开(公告)号: | CN110665016A | 公开(公告)日: | 2020-01-10 |
发明(设计)人: | 王浩;徐万海;安红维;侯大勇;王子琦;王佳起;赵昌浩 | 申请(专利权)人: | 国家纳米科学中心 |
主分类号: | A61K49/00 | 分类号: | A61K49/00;C07K7/08;C07K7/02;C07K1/04 |
代理公司: | 11332 北京品源专利代理有限公司 | 代理人: | 巩克栋 |
地址: | 100190 北*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 底物 酶水解 自组装 成像探针 靶向识别 器官肿瘤 信号分子 肿瘤靶向功能 肿瘤微环境 膀胱 多肽序列 酶切反应 纳米纤维 依次相连 肿瘤病灶 高表达 功能酶 信噪比 酰胺键 多肽 切除 滞留 组装 | ||
本发明提供一种成像探针,包括靶向识别单元、酶水解底物单元、自组装单元和信号分子,所述酶水解底物单元为含有功能酶底物的多肽序列,所述多肽序列为PLGYLG或GPA,所述靶向识别单元、酶水解底物单元和自组装单元通过酰胺键依次相连,所述信号分子与自组装单元相连。本发明提供的成像探针具有肿瘤靶向功能和组装功能,同时所述成像探针能够通过酶水解底物单元在肿瘤病灶部位与肿瘤微环境中高表达的酶发生高效酶切反应,进而自组装形成特定纳米纤维,实现长效滞留,显著提高了肾、肝和膀胱等器官肿瘤的信噪比,为器官肿瘤的术中导航切除提供了新的方法。
技术领域
本发明属于医药技术领域,具体涉及肿瘤成像领域,尤其涉及一种成像探针及其制备方法和应用。
背景技术
由于肾细胞癌对化疗和放疗均不敏感,手术治疗成为肾癌最有效的治疗手段。目前,根治性肾切除术(RN)和保留肾单位的肾部分切除术(NSS)是治疗肾癌的两种主要手术方法。与RN相比,NSS已被广泛证实能够显著保留患者的肾功能,同时提高患者的存活率。然而,NSS术后手术切缘阳性率(PSM)高,而且一些复杂病变情况下存在难以检出的病变部位,常常导致患者在手术后复发。因此,如何在NSS术中实现肿瘤精准切除是外科医生面临的关键问题。
传统的影像学方法如X射线、计算机断层成像(CT)、核磁共振影像(MRI)MRI和超声(US)等可作为辅助手段,在手术中辅助外科医生观察患者的病灶部位,但是此类方法的特异性和灵敏度有限。近年来,肿瘤特异性荧光分子介导的术中导航技术已成为辅助医生区分肿瘤与正常组织的有效方法,具有无创、高分辨率、实时、高特异性和灵敏度等优点。然而,几乎所有经过食品药品监督管理局(FDA)批准的荧光分子,例如吲哚菁绿(ICG)、5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)和亚甲蓝(MB)等,都由于其代谢特征而在肾脏等具有排泄功能的器官中具有高信号背景,这大大地限制了术中导航技术在肾癌手术中的应用。
以多肽为基础的组装体系由于其生物相容性好、合成方法成熟等特点成为首先的材料体系。多肽自组装的主要推动力为弱作用力,例如:氢键、范德华力、静电相互作用等。并且通过氨基酸序列的设计,可实现特定形貌的可控超分子自组装。同时,多肽的组装可以在复杂的生理环境中实现。组装诱导滞留效应(Assembly Induced Retention,AIR)效应可以有效地优化生物活性分子在体内的生物分布,增加药物的肿瘤渗透性并改善药动和药代行为,为发展新型高效、低毒的生物材料提供新的思路。
因此,如何利用AIR效应降低肾脏等器官在肿瘤成像时的高信号背景,增加肿瘤部位的荧光信噪比,实现肿瘤的精准切除是目前急需解决的问题。
发明内容
鉴于现有技术中存在的问题,本发明提供了一种具有肿瘤靶向功能和组装功能的成像探针,所述成像探针通过酶水解底物单元在肿瘤病灶部位与肿瘤微环境中高表达的酶发生高效酶切反应进而自组装形成特定纳米纤维,实现长效滞留效果,显著提高了肾、肝和膀胱等器官肿瘤的信噪比,为器官肿瘤的术中导航切除提供新手段。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
第一方面,本发明提供了一种成像探针,包括靶向识别单元、酶水解底物单元、自组装单元和信号分子,所述酶水解底物单元为含有功能酶底物的多肽序列,所述多肽序列PLGYLG或GPA,所述靶向识别单元、酶水解底物单元和自组装单元通过酰胺键依次相连,所述信号分子与自组装单元相连。
本发明提供的成像探针包含的靶向识别单元,具有靶向识别功能,水解底物单元具有酶响应功能,通过分子特异性的主动靶向到肿瘤部位,进而在肿瘤部位与肿瘤微环境中高表达的酶发生特异性的高效酶切反应,形成特定的纳米纤维,实现长效滞留效果,增加肿瘤部位的荧光信噪比,突破了代谢性器官肿瘤荧光信噪比低的瓶颈。
作为本发明优选的技术方案,所述功能酶为基质金属蛋白酶或成纤维细胞活化蛋白-α。
其中,基质金属蛋白酶或成纤维细胞活化蛋白-α均为肿瘤微环境中过表达的酶。
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