[发明专利]一种MT1-MMP特异性靶向并激活的细胞穿膜肽及应用

说明书

本发明属于生物大分子药物技术领域，涉及一种MT1‑MMP特异性靶向并激活的细胞穿膜肽及应用。该细胞穿膜肽包括由N端至C端的：细胞穿膜肽CPP、MT1‑MMP酶切位点、氨基酸连接体、MT1‑MMP靶向肽。该体系的MT1‑MMP酶切位点通过多肽linker与MT1‑MMP靶向肽连接，借助MT1‑MMP靶向肽的锚定性提高了MT1‑MMP对酶切位点的结合和酶切的特异性，进而使该CPP的酶响应特异性得以提高，可应用于实现了CPP介导下具有跨膜障碍的生物大分子药物对肿瘤细胞的特异跨膜，进而有效杀灭肿瘤细胞。

技术领域

本发明属于生物大分子药物技术领域，更具体地，涉及一种MT1-MMP特异性靶向并激活的细胞穿膜肽及应用。

背景技术

生物大分子药物以其作用的高度专属性，在治疗肿瘤、心脑血管疾病、神经退行性疾病、免疫性疾病等重大疾病中，显示出小分子药物难以企及的明显优势，成为药物研究领域最具发展前景的研究对象。然而，由于多数大分子药物的作用靶标均位于细胞内，细胞膜成为大分子药物胞内递送无法避免的一道重要屏障，如何使大分子药物有效地跨膜成为发挥其药效必须要解决的问题之一。

细胞穿膜肽(Cell Penetrating Peptide，CPP)或称蛋白转导结构域(ProteinTransduction Domain，PTD)的发现为解决大分子药物跨膜难的问题提供了一个有效的对策。自1988年被发现以来，CPP由于其强大的携载和跨膜能力(可携带小至几百道尔顿的化合物到大至几百纳米的脂质体和纳米粒子进入细胞)，同时还具有低细胞毒性、无细胞类型限制的优点，受到广泛关注，被应用于解决药物、特别是大分子药物的跨膜递送问题中。诸多研究表明，CPP与药物分子的偶联，大幅度提高了细胞对药物的摄取率，从而提高了药效。然而由于CPP缺乏细胞选择性，导致其在应用过程中无法避免所携载细胞毒性药物对正常细胞的损伤，此问题直接限制了其临床应用，如何解决CPP对病变细胞特别是肿瘤细胞的选择性靶向是一个值得关注的问题。近年来，研究者开发了多种策略来解决这一问题，其中主要以合成CPP与具有靶向功能的分子/材料的偶联物来实现。根据靶向方法的不同，这些CPP偶联物的靶向，主要分为主动靶向和被动靶向两大类：主动靶向主要通过将CPP与具有靶向功能的配体、抗体、多肽等偶联，基于配体与受体、抗体与抗原特异性相互作用，利用肿瘤细胞与正常细胞之间受体/抗原的表达量差异，而实现靶向；被动靶向则主要是通过将CCP与纳米材料偶联，借助纳米粒子的EPR(Enhanced Permeability and Retention)效应来实现靶向。这些策略为解决CPP对肿瘤细胞的选择性靶向问题提供了新思路。然而，受肿瘤的异质性等复杂混乱的生物学特性影响，主动靶向策略的实施较难获得理想的靶向效果。因此，开发新的靶向策略，进一步提高CPP偶联物(包括CPP与具有靶向功能的分子/材料的偶联物及其衍生物)的靶向性，以充分发挥其在介导生物大分子药物有效跨膜中的作用，促使更多的生物大分子药物走向临床或拓展其的临床应用范围，具有非常高的应用价值和现实意义。

提高CPP偶联物的靶向性即是提高CPP偶联物对肿瘤组织/细胞的选择性，可以从以下两个层面入手：1、CPP偶联物的分布层面：提高CPP偶联物在靶部位的选择性分布。加大CPP偶联物在肿瘤组织和正常组织之间积累的浓度差，这可以通过主动或被动靶向方法实现。2、CPP的功能层面：提高CPP跨膜功能的选择性控制。对CPP的跨膜功能进行选择性控制，使CPP的跨膜功能在到达靶部位时才选择性开启，确保CPP与药物偶联物即使分布在非靶部位，也无法发挥CPP跨膜功能而使药物产生药效，这样会进一步提高CPP偶联物的靶向性。近年来，有关CPP功能的可控性研究逐渐兴起。其中，将CPP设计成功能可激活型分子(ACPP，Activatable Cell Penetrating Peptide)，实现CPP功能可控开启的报道逐渐涌现。酶激活型ACPP则是其中比较有代表性的一类。由于基质金属蛋白酶(MatrixMetalloproteases，MMPs)与肿瘤发生发展息息相关，因此MMP激活型ACPP已被成功应用于药物的递送与肿瘤成像中。