[發明專利]一種DNA和RNA雜化納米花的制備方法及其應用

在審

• 申請號: 202211583653.8
• 申請日: 2022-12-10
• 公開（公告）號: CN115778978A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 劉軍杰;于文艷;劉兵兵;周蕾;鞏恩鵬;車成圓;楊軼;吳鑫赟
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: A61K31/7105
• 分類號: A61K31/7105;A61K47/54;A61K9/14;A61P9/10;A61P7/04;C12N15/10;C12N15/115;C12N15/113
• 代理公司: 鄭州天陽專利事務所(普通合伙) 41113
• 代理人: 聶孟民

本發明涉及DNA和RNA雜化納米花的制備方法及其應用，有效解決粒徑合適，生物安全性高，載藥量高，且能夠靶向腦出血部位，捕獲血紅蛋白，調控腦部炎性微環境的納米藥物的問題，將包含有血紅蛋白適配體序列的磷酸化DNA模板、引物和含有DNA連接酶的緩沖液混合環化反應，得含有血紅蛋白適配體序列的環狀DNA模板；將包含有miR?124序列的磷酸化DNA模板、引物混合于含有DNA連接酶的緩沖液中環化反應，得含miR?124序列的環狀DNA模板；將含有血紅蛋白適配體序列的環狀DNA模板與dNTP、DNA聚合酶在RNA聚合酶緩沖液中進行滾環復制，加入含miR?124序列的環狀DNA模板，使滾環復制和滾環轉錄同時進行，終止反應后，離心，得雜化納米花；本發明制備方法易操作，使用安全，療效好。

技術領域

本發明涉及醫藥領域，特別是一種DNA和RNA雜化納米花的制備方法及其應用。

背景技術

DNA的組成堿基是ATGC，單位是脫氧核苷酸。RNA的組成堿基是AUGC，單位是核糖核苷酸。DNA是雙螺旋結構，屬于遺傳物質。RNA一般是單鏈，不作為遺傳物質。RNA是以DNA的一條鏈為模板，以堿基互補配對原則，轉錄而形成的一條單鏈，主要功能是實現遺傳信息在蛋白質上的表達，是遺傳信息向表型轉化過程中的橋梁。與DNA不同，RNA一般為單鏈長分子，不形成雙螺旋結構，但是很多RNA也需要通過堿基配對原則形成一定的二級結構乃至三級結構來行使生物學功能。RNA的堿基配對規則基本和DNA相同，不過除了A-U、G-C配對外，G-U也可以配對。在病毒方面，很多病毒只以RNA作為其唯一的遺傳信息載體（有別于細胞生物普遍用雙鏈DNA作載體）。RNA中的mRNA是合成蛋白質的模板，內容按照細胞核中的DNA所轉錄，tRNA是mRNA上堿基序列（即遺傳密碼子）的識別者和氨基酸的轉運者，rRNA是組成核糖體的組分，是蛋白質合成的工作場所，在治療疾病藥物中有重大意義。

腦出血是最致命的一種中風亞型，每年影響數百萬人的生命健康。雖然腦出血發病率只占所有中風類型的10-15%，但是它具有很高的致死率和致殘率。腦出血患者往往遭受嚴重并且長期的神經功能損害。雖然一部分患者在腦出血的原發性損傷中能夠得到相對妥善的治療，但是由于血液進入腦實質造成的繼發性損傷會導致更嚴重的炎癥，使患者神經功能受損、殘疾甚至死亡，而這正是決定患者預后的重要因素。

研究表明繼發性損傷主要由血液裂解物中的血紅蛋白以及激活的小膠質細胞介導的神經炎癥造成的。腦血管破裂后，血液進入腦實質并迅速形成血腫，激活的補體系統導致血液中的紅細胞裂解并釋放大量血紅蛋白，這些過量的游離血紅蛋白會導致神經毒性。此外，過量的血紅蛋白使腦組織中的小膠質細胞極化為M1型（促炎型），使其釋放多種炎性因子，趨化因子等，加劇腦部炎性微環境的形成。因此，高效地捕獲血紅蛋白同時調控腦部炎性微環境有望高效治療腦出血。

miR-124被認為是一種腦部特有的microRNA，并且在腦部高表達，研究表明其可以有效調節小膠質細胞表型為抗炎表型。核酸適配體是一類與靶標具有高親和力的短鏈DNA或RNA，已有研究篩選出對Hb具有特異性的DNA適配體，因此，共遞送Hb適配體和miR-124有望高效治療腦出血。核酸納米花是一種通過核酸片段的滾環擴增形成大量核酸拷貝的花瓣狀核酸納米球。其表面高密度的核酸鏈的交疊使其對核酸酶具有較高的穩定性，顯著提高了核酸藥物的應用范圍。但是，目前的核酸納米花僅能遞送單一的DNA藥物或RNA藥物，不能同時遞送兩種不同類的核酸，因此急需一種新的滾環擴增方式能夠實現Hb適配體和miR-124的共遞送。本發明即通過優化滾環擴增方式，合成了一種同時包括DNA和miRNA的DNA和RNA雜化納米花，并將其用于治療腦出血，但至今未見有公開報導。

發明內容

針對上述情況，為克服現有技術之缺陷，本發明之目的就是提供一種DNA和RNA雜化納米花的制備方法及其應用，可有效解決粒徑合適，生物安全性高，載藥量高，且能夠靶向腦出血部位，捕獲血紅蛋白，同時調控腦部炎性微環境的納米藥物的問題。