[發明專利]一種基于穿膜肽的三元基因遞送系統及其應用

有效

• 申請號: 201810089681.1
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108404136B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 馮亞凱;郝雪芳;李茜;郭錦棠;任相魁
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: A61K47/42
• 分類號: A61K47/42;A61K47/34;A61K47/64;A61K47/60;A61K47/59;A61K48/00
• 代理公司: 12201 天津市北洋有限責任專利代理事務所
• 代理人: 陸藝<國際申請>=<國際公布>=<進入國

本發明公開了一種基于穿膜肽的三元基因遞送系統及其應用，基于穿膜肽的三元基因遞送系統用下述方法制成：將多功能多肽REDV?G?TAT?G?NLS?C通過鄰二硫吡啶聚乙二醇活性酯連接到八氨基POSS的八個活性位點上，形成星形聚合物；帶有正電荷的星形聚合物與帶負電的基因通過靜電相互作用結合，形成表面帶有負電的二元基因遞送系統；富含組氨酸的多肽序列與二元基因遞送系統通過靜電相互作用結合，形成三元基因遞送系統。本發明的基于穿膜肽的三元基因遞送系統對內皮細胞具有靶向性，同時具有穿膜肽、組氨酸和核定位信號的功能，有利于攜帶基因高效地進入細胞，有效地進行內涵體逃逸并進入細胞核，從而大大提高基因遞送效果。

技術領域

本發明屬于分子生物領域，涉及一種基于穿膜肽的三元基因遞送系統及其應用。

背景技術

近年來，隨著基因治療的發展，通過基因治療各種疾病已經引起了人們越來越多的關注。其中，制約該技術廣泛應用的主要瓶頸是缺乏高效低毒的基因遞送系統。病毒遞送系統因其安全問題備受爭議。非病毒基因遞送系統很好地避免了病毒載體的這一問題，但是非病毒基因遞送系統存在細胞毒性高、選擇性差、細胞攝取效率低、內涵體逃逸困難、進細胞核困難、轉染效率差、基因表達水平低等都是基因遞送系統攜帶治療基因無法進行疾病治療的主要問題。

近年來，陽離子聚合物基因遞送系統屬于非病毒基因遞送系統，因其易于制備修飾、高轉染效率等特點，受到了人們廣泛的關注。但是由于其較高的電荷密度，在具有高的細胞轉染效率的同時也具有很高的細胞毒性。因此，如何獲得低毒高效的靶向性基因遞送系統仍然是研究者們的努力方向。基因遞送過程是非常復雜的，需要跨越多層屏障，如何高效的穿過細胞膜、有效的從內涵體逃逸并高效地進入細胞核，仍然是設計基因遞送系統的重點。基于穿膜肽的基因遞送系統具有很高的生物相容性和特殊的穿膜效果，在基因遞送系統設計方面具有很大的發展潛力，但是不穩定性、特異性的缺乏及內涵體逃逸能力差使得其應用也受到了限制。此外，目前的基因遞送系統一般是陽離子聚合物與基因的二元基因遞送系統，不利于多功能基因遞送系統的設計與調控。因此，安全高效特異性基因遞送系統的設計優化仍面臨著很大的挑戰。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種具有很好的生物相容性、高效低毒、對內皮細胞靶向性的基于穿膜肽的三元基因遞送系統。

本發明的第二個目的是提供一種基于穿膜肽的三元基因遞送系統的制備方法。

本發明的第三個目的是提供一種基于穿膜肽的三元基因遞送系統制備基因遞送藥物中的應用。

本發明的技術方案概述如下：

一種基于穿膜肽的三元基因遞送系統的制備方法，包括如下步驟：

(1)按摩爾比為1：8-16的比例，將八氨基POSS和NHS-PEG-OPSS溶解于pH＝7.4的PBS緩沖溶液中，室溫反應2-3小時；

所述八氨基POSS為八氨基籠狀聚倍半硅氧烷的簡稱；所述NHS-PEG-OPSS為鄰二硫吡啶聚乙二醇活性酯的簡稱；

(2)將REDV-G-TAT-G-NLS-C加入到步驟(1)獲得的溶液中，反應4-8小時，采用截留分子量為3500的透析袋透析提純，凍干，得到POSS-(PEG-NLS-G-TAT-G-REDV)₈聚合物；

所述八氨基POSS和REDV-G-TAT-G-NLS-C的摩爾比為1:8-16；

所述REDV-G-TAT-G-NLS-C的氨基酸序列用SEQ ID NO.1所示；