[發(fā)明專利]一種聚多肽基因載體及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211516694.5
• 申請日: 2022-11-29
• 公開（公告）號: CN116284759A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔡林濤;任健;梁銳晶;方全;劉蘭蘭;孫達(dá);朱登輝
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類號: C08G69/40
• 分類號: C08G69/40;C12N15/87;A61K9/51;A61K47/34;A61K47/36;A61K48/00;A61K31/7088;A61P35/00;B82Y5/00;B82Y40/00;C08G69/10;C08G69/48
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 潘登

本發(fā)明提供了一種聚多肽基因載體及其制備方法和應(yīng)用，所述聚多肽基因載體包括三嵌段聚多肽通過自組裝形成的納米球，所述三嵌段聚多肽包括依次連接的聚乙二醇、聚賴氨酸和聚亮氨酸；所述聚賴氨酸的一端通過酰胺鍵與聚乙二醇相連，所述聚賴氨酸的另一端通過肽鍵與聚亮氨酸相連。本發(fā)明所述聚多肽基因載體可以高效地將目的基因負(fù)載在聚多肽基因載體內(nèi)，能形成穩(wěn)定的、高包封率、高負(fù)載量的基因顆粒；所得聚多肽基因載體能夠在溶酶體內(nèi)部產(chǎn)生質(zhì)子化海綿效應(yīng)促進(jìn)目的基因的溶酶體逃逸，防止目的基因在溶酶體內(nèi)被降解。在基因編輯、基因診斷、基因治療和基因疫苗等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物醫(yī)藥材料領(lǐng)域，具體涉及一種聚多肽基因載體及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

基因治療是通過引入外源RNA或DNA來干預(yù)靶細(xì)胞中的特定基因表達(dá)以治療病理性疾病的過程。基因治療可以用于治療多種疾病，包括癌癥、囊性纖維化、心臟病、糖尿病和血友病等。不同于傳統(tǒng)小分子藥物和抗體藥物，基于核苷酸序列的基因藥物設(shè)計更為簡單方便，且受成藥靶點(diǎn)的限制較少，具有高效、實(shí)用、簡便和價廉等優(yōu)勢。但是，基因藥物的臨床應(yīng)用仍需克服重重障礙。裸露的核酸容易被核酸酶降解，且外來RNA和DNA容易被免疫系統(tǒng)識別和清除，導(dǎo)致核酸藥物的半衰期很短。核酸藥物起效不僅要克服系統(tǒng)遞送過程的胞外屏障(巨噬細(xì)胞和血清內(nèi)切酶等)，還要克服胞內(nèi)屏障(細(xì)胞內(nèi)吞和內(nèi)涵體逃逸等)，才能到達(dá)靶細(xì)胞的胞漿(siRNA和mRNA)或者細(xì)胞核(ASOs、DNA、CRISPR)中。因此，開發(fā)安全、高效的核酸載體系統(tǒng)，提高基因藥物的靶向遞送效率和轉(zhuǎn)染效率，是基因治療成功的基石和關(guān)鍵技術(shù)難題。

納米技術(shù)的快速發(fā)展為解決基因治療過程中面臨的問題提供了新思路。納米載藥系統(tǒng)可以進(jìn)一步提高基因的轉(zhuǎn)染效率、靶向性。特別是有效地將治療基因傳遞到肝外宿主細(xì)胞，將對未來基于基因的治療產(chǎn)生巨大影響。

基因治療在罕見性疾病的治療上展現(xiàn)出優(yōu)異的效果。目前人們已開發(fā)了病毒載體和非病毒載體兩大類基因載體系統(tǒng)。但是轉(zhuǎn)基因細(xì)胞或病毒載體昂貴的生產(chǎn)成本以及潛在的生物安全風(fēng)險大大降低了臨床適用性。物理基因遞送方法包括DNA直接注射、基因槍、電脈沖介導(dǎo)法等，上述方法容易造成組織損傷，限制了其臨床上的應(yīng)用。非病毒基因載體包括脂質(zhì)納米顆粒(LNP)、陽離子聚合物等，其具有制備簡單、免疫原性低、不易與宿主基因整合、克隆能力不受限等獨(dú)特優(yōu)勢，成為核酸藥物遞送的重要候選者。然而，LNP遞送系統(tǒng)仍存在毒性、補(bǔ)體激活和較差的生物分布等缺陷。LNPs遞送主要局限于肝臟和網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)，其除肝臟以外器官的低靶向能力一直是業(yè)內(nèi)未能克服的難題。

因此，提供一種具有低毒性、高轉(zhuǎn)染性、高靶向性等優(yōu)勢的轉(zhuǎn)染試劑，在基因編輯、基因診斷、基因治療和基因疫苗等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種聚多肽基因載體及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明所述聚多肽基因載體可以高效地將目的基因負(fù)載在聚多肽基因載體內(nèi)，形成穩(wěn)定的、高包封率、高負(fù)載量的基因顆粒；所得聚多肽基因載體能夠在溶酶體內(nèi)部產(chǎn)生質(zhì)子化海綿效應(yīng)促進(jìn)目的基因的溶酶體逃逸，防止目的基因在溶酶體內(nèi)被降解。本發(fā)明還提供一種制備工藝簡單、性質(zhì)穩(wěn)定、轉(zhuǎn)染效率高、生物相容性好的聚多肽基因轉(zhuǎn)染系統(tǒng)。本發(fā)明提供的聚多肽基因轉(zhuǎn)染試劑具有低毒性、高轉(zhuǎn)染性和高靶向性等優(yōu)勢，可以有效克服目前基因遞送系統(tǒng)存在的問題，在基因編輯、基因診斷、基因治療和基因疫苗等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。

為達(dá)到此發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供一種聚多肽基因載體，所述聚多肽基因載體包括三嵌段聚多肽通過自組裝形成的納米球，所述三嵌段聚多肽包括依次連接的聚乙二醇、聚賴氨酸和聚亮氨酸；所述聚賴氨酸的一端通過酰胺鍵與聚乙二醇相連，所述聚賴氨酸的另一端通過肽鍵與聚亮氨酸相連。

本發(fā)明所述聚多肽基因載體為具有三層結(jié)構(gòu)的復(fù)合體，所述聚亮氨酸構(gòu)成所述復(fù)合體的內(nèi)層，所述聚乙二醇構(gòu)成所述復(fù)合體的外層，所述復(fù)合體的中間層包括所述聚賴氨酸。