[發明專利]可電離陽離子脂質化合物及其用途

有效

• 申請號: 201310557038.4
• 申請日: 2013-11-11
• 公開（公告）號: CN103848751A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 徐宇虹;張金平;司曉菲;劉君
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C07C233/49
• 分類號: C07C233/49;C07C231/12;C07J41/00;A61K48/00;A61K9/127;A61K47/18;A61K47/28;A61P35/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 牛山;陳少凌

技術領域

本發明屬于基因治療技術領域，具體涉及一種可電離陽離子脂質化合物及其用途。?

背景技術

基因治療（gene?therapy）是指將外源正常基因導入靶細胞，以糾正或補償因基因缺陷和異常引起的疾病，以達到治療目的。在過去的二十多年間，基因治療在很多疾病治療領域將研究從臨床前推向了臨床，對于由基因異常引起的，醫藥界至今難以解決的疾病如腫瘤等具有無可替代的優勢。常見的基因藥物有質粒DNA（plasmid?DNA，pDNA）、反義寡核苷酸（antisense?ODN）、小干擾RNA（siRNA）和小發卡RNA（shRNA）。在眾多基因藥物中除了經典的將外源性cDNA導入體內并表達的治療方法外，基于RNA干擾原理的應用siRNA作為基因藥物的思路一經提出便受到了極大地關注。?

siRNA（Small?interfering?RNA），又稱為小干擾RNA，是長度20到25個核苷酸的雙鏈RNA。它能夠特異性的阻斷體內特定基因表達，結合到與之序列互補的mRNA上，促使mRNA降解，介導轉錄水平的基因表達抑制，從而誘使細胞表現出特定基因缺失的表型，這個過程稱為RNA干擾效應（RNAi）。siRNA識別靶序列具有高度的特異性，能特異性沉默靶基因，從根本上阻斷疾病的發生。所以將其作為治療藥物，具有廣闊的發展前景，對于腫瘤等一系列病癥的治療具有重大意義。?

然而，將外源基因引入體內，其會被體內的核酸酶降解，在未進入靶細胞之前，便被降解成小分子核苷酸，從而失去治療作用。因此，實現基因治療的關鍵是高效、安全的基因遞送系統。基因載體在運送基因的時候要經歷多個復雜的過程：通過血液循環到達靶細胞，細胞攝取，內涵體的逃逸，胞內運動，載體釋放基因物質。其主要障礙主要是復雜血液環境的細胞外障礙和溶酶體酶降解的細胞內障礙。因此尋找良好的基因載體，使得靶基因到達靶點發揮效用，是基因載體研究者亟待解決的問題。?

目前，在基因輸送載體系統方面主要分為兩大類：一是病毒載體系統；二是非病毒載體系統。病毒載體是一種天然的載體資源，病毒基因組結構簡單，轉染效率高，靶細胞特異性強，但其導向性差、攜帶能力低、免疫原性和潛在致瘤性等缺點限制了其使用。因此多樣性、無免疫原性及易于控制生產的非病毒載體系統近年來備受關注，并在很多?治療領域有所應用。常用的非病毒載體系統主要是陽離子脂質（cationic?lipids）載體。?

陽離子脂質有三個重要的結構區域：帶正電荷的親水極性頭；中間負責連接極性和非極性的兩端的連接鏈；疏水脂質鏈的錨著區。含胺類基團的極性頭部起著脂質體與RNA,脂質體/RNA復合物與細胞膜相互結合的作用，影響脂質帶電情況，在溶酶體逃逸過程起主要作用。連接鏈決定了陽離子脂質體的化學和生物穩定性，特別是因此而產生的細胞毒性。疏水錨著區可以為碳鏈形式或類固醇等多種結構，并且碳鏈的長度、是否飽和和具體類型將影響脂質行為，其既為脂雙層提供足夠的流動性,又能促使陽離子脂質體在體內的脂質融合。?

陽離子脂質體與帶負電的基團通過靜電作用形成脂質體/基因復合物。復合物因陽離子脂質體的過剩而帶正電：帶正電的脂質體/基因復合物由于靜電作用吸附于帶負電的細胞表面。然后通過與細胞膜融合或細胞的內吞作用進入細胞內。陽離子脂質用于基因治療的主要特點是在核內體逃逸過程中的電荷影響的膜融合作用。但同時，陽離子脂質/基因復合物過剩的正電以及部分陽離子脂質難降解的特性也導致了細胞毒性。因此較低的轉染效率和細胞毒性是限制陽離子脂質應用的主要缺點。?

在陽離子載體的結構設計中,常用細胞表面特異表達的受體或蛋白來解決靶向性的影響。通過受體介導通路來促進細胞吸收，是另一個增加基因藥物攝取的方式。在類脂分子的疏水尾鏈部分連接能與這種受體產生特異結合的配體。由這種類脂分子形成的陽離子脂質體/基因復合物會選擇性地與受體過度表達的細胞結合,使治療基因在病變細胞附近富集,提高基因的轉染效率。例如：核定位信號的使用。糖皮質激素受體（The?glucocorticoid?receptor?GR)是保守的核受體超家族中的一員，屬于核轉錄因子，與配體結合后，受體-配體復合物可以由胞漿轉運到細胞核，廣泛存在于機體各種組織細胞胞漿中。載體系統與糖皮質激素受體結合可以促進基因藥物的胞內攝取，提高基因載體遞送系統的轉染效率。?

目前陽離子脂質作為基因載體因其結構簡單、操作簡便、生物安全性高等特點成為了目前應用最為廣泛的非病毒載體，但其轉染的效率低、正電荷所導致的細胞毒性問題仍待解決，因此本發明嘗試設計可電離陽離子脂質來解決上述問題，以達到較好的基因治療效果。?

發明內容