一种肿瘤特异性靶向多肽及其应用的制作方法

xiaoxiao2020-6-23  225

专利名称:一种肿瘤特异性靶向多肽及其应用的制作方法
技术领域
本发明属于蛋白质多肽技术领域,涉及噬菌体展示的多肽及其应用。更具体的说 是一种可与肿瘤细胞特异性结合的多肽及其制备方法和应用。
背景技术
肿瘤在世界上是最常发生的癌症之一.有许多先进国家,其中肺癌的死亡率居所 有癌病死亡率的第一位。目前肺癌的治疗主要有手术、放疗和化疗等手段。手术和放射性 治疗都是局部治疗方式,无法控制晚期的转移,而且许多病人由于体质较弱,无法接受此类 治疗;而化疗虽然有一些疗效不错的化疗药物,但由于都缺乏肿瘤细胞特异性,在杀伤肿瘤 细胞的同时也杀伤大量的骨髓及其它增值旺盛的细胞,都具有较强的副作用,并且多次化 疗之后往往会产生耐药性,大大降低药物疗效。所以目前对于肿瘤的靶向治疗是肿瘤治疗 白勺^^ ; ^^ ο噬菌体展示(phage dispaly)技术[1]是一项研究生物活性肽、肽类药物筛选和抗 体制备等非常有用的手段。近年发展起来的噬菌体随机肽库体内筛选方法(Phage display in vivo)[2],是寻找与组织,器官特异性结合多肽的有效手段。此方法可在受体分子尚不清 楚的情况下,以受体天然存在的环境组织器官为配基,利用噬菌体短肽的抗原特异性,寻找 未知的靶分子,确定其结构域。具有特异结合活体组织、器官并在体内具有稳定性好、特异 性高等优点。这一方法可以在靶点分子机理未知的情况下直接筛选特异结合的配体,缩短 了研究周期。而且筛选与治疗在相同条件下进行,避免了体外筛选得到的配体体内实验无 效或活性低的缺点,最大程度保证了筛选到的短肽的靶向特异性。目前国际上已经通过噬 菌体体内筛选技术成功得到了几组特异与小鼠脑、肾部位血管和肿瘤血管结合的小肽,而 且将此小肽与阿霉素和肿瘤坏死因子TNF-α偶联后,在小鼠肿瘤模型中起到了良好的抗 肿瘤作用[2’3’4]。申请号01U6429. 2公开了一种抗小细胞肺癌多肽混合物一共有三种形式SPDD 多肽混合物,SPDD结构趋同化组合的多肽文库的多肽混合物,前两者混合的多肽混合物。作 为拮抗剂,用于制备抗小细胞肺癌的多肽药物。申请号03158296.6公开了一种具有抗肿瘤作用的多肽,由lAla、lGlu、lGly、 lLeu、2Pro、IThr、ITyr组成的八肽,分子量为846. 9,可应用ND100来治疗肿瘤。申请号200710066323. 0公开了一种具有肿瘤靶向性的多肽及其制备方法。它的 氨基酸序列结构为CASPSGALRSC ;或 CFPVPGHDLVC ;或 CFSVPGHDIVC ;或 CTPMSLSLSEC ;或 CYTYPLGffHIC人工合成具有肿瘤靶向性的多肽。申请号02149419. 3公开了一种癌胚抗原特异性结合肽及其与TNF-α的融合蛋白 主要是通过噬菌体随机展示肽库筛选出与癌胚抗原特异性结合的结合肽,这些结合肽可以 用作癌胚抗原阳性肿瘤导向治疗药物的载体。

发明内容
本发明的目的在于提供一种可与肺癌细胞具有高亲和力和特异性结合的多肽。本发明的另一个目的在于公开了可与肺癌细胞特异性结合多肽的构建方法。本明的再一个目的在于公开了肿瘤特异性靶向多肽在制备作为肿瘤靶向剂药物 方面的应用。其中的应用方法是将该多肽与聚酰胺-胺型树枝状高分子纳米材料连接,制 成合成材料,然后向培养基中加入上述合成材料,转染四小时,测定合成材料进入各种细胞 效率。本发明的上述目的是通过如下的方法予以实现本发明通过噬菌体随机多肽文库体内筛选与肺癌组织特异结合的多肽,制备肽类 肺癌早期诊断和治疗试剂。方法通过噬菌体展示体内筛选技术获得与肺癌特异结合的噬 菌体,进行序列测定,合成特异结合的多肽。结果通过四轮筛选获得了环七肽噬菌体多肽, 该多肽与聚酰胺-胺型树枝状高分子纳米材料连接后在体外可以很好的与肿瘤细胞结合。 结论该多肽可以很好的靶向与肿瘤细胞,将其作为靶向剂可以对肿瘤显像和治疗起到积极 的作用。特别是对子宫颈癌细胞、人非小细胞肺癌细胞和人神经胶质瘤细胞将其作为靶向 剂可以对肿瘤的诊断显像和靶向治疗将会有广阔的应用。本发明公开的肿瘤特异性靶向多肽,其氨基酸序列为ACPLSHSLIC。起到靶向作用的主 要是 CPLSHSLIC 中间的 PLSHSLI。编码的核苷酸序列为 GCMATCMACTATGAGMAGAGGACMGC。本发明进一步公开了肿瘤特异性靶向多肽在制备肽类肿瘤早期诊断和治疗试剂 方面的应用。特别是作为肿瘤靶向剂药物方面的应用。本发明所述的肿瘤特异性靶向多肽的应用方法是将该多肽与聚酰胺-胺型树 枝状高分子纳米材料连接,制成合成材料,然后向培养基中加入上述合成材料,使终浓度达 0. 5umol/L,转染四小时,测定合成材料进入各种细胞效率。本发明的具体制备方法如下噬菌体展示体内筛选多肽一、人A460大细胞肺癌裸鼠模型的建立1)取四周龄Balb/C雌性裸鼠(购于中国医学科学院基础医学研究所实验动物中 心),放入SPF级动物房饲养。2)培养人非小细胞肺癌NCI H460,取对数生长期肺癌细胞株,胰酶常规消化,调整 细胞浓度为IxlO7个/ml,取200ul即2xl06个细胞接种于每只裸鼠的前肢腋下皮下,观察 细胞接种后的生长状况,大约5-6天后可见瘤块,待两周时肿瘤直径大小约为0. 3 0. 5cm, 可做体内噬菌体筛选实验。二、噬菌体展示多肽文库小鼠体内的筛选(I)E. coli ER2738 的培养以无菌操作技术从ER2738大肠杆菌(New England Ph. D. -C7CTM噬菌体展示肽库 试剂盒自带)的甘油冻存物中挑取一接种环,划线法接种于四环素抗性的LB平板上,37°C 培养Mh,待平板上可见白色透亮的菌斑形成后,将基本培养平板至于4°C保存。平板上挑取E. coli ER2738单菌落接种于5mlLB培养液中,37°C 225转振荡培养 至对数生长中期(0D_约为0. 5)。(2)动物实验
1)取肿瘤小鼠,戊巴比妥钠(0. 5% )按150mg/kg腹腔注射,麻醉后酒精棉消毒。2)从New England购置Ph. D. -C7CTM噬菌体展示肽库,分别将含10"pfu 10 μ 1的 噬菌体混合于200 μ 1 RPMI1640中,注入小鼠尾静脉。3)噬菌体在小鼠体内循环5分钟后,切开胸部暴露心脏,注意避免损失心脏和大 出血。4)充分暴露心脏后,通过左心室用静脉穿刺入主动脉,缓慢的推入20ml磷酸缓冲 液,同时在右心耳处剪开一小口,可见血液流出,直至流出的血液变成淡红色为止。5)取出肿瘤组织,称重,加入存放于4°C的Iml RPMI1640-PI,用组织勻浆器小心研磨。6)把勻浆移入5ml离心管中,加入Iml冰RPMI1640-PI (含1 % BSA)洗涤涡旋 IOS充分混合组织和洗涤液,5000RPM离心5分钟,小心吸出上清。重复以上操作洗5次,注 意每次加洗涤液后要充分洗涤勻浆沉淀。7)把组织和对数期的2ml宿主菌混合,室温下静止30min。将LB培养液预温至 37 °C。8)加入预温的LB培养基10ml,室温孵育30min。9)噬菌体滴度测定①接种ER2738单菌落于5-10ml LB培养基中,摇床培养至对数中期(0D600 0. 5)。②细胞生长时,微波炉融化上层琼脂,分成3ml等份于灭菌试管中,每个噬菌体稀 释度一管。保存于45°C备用。③37°C预温LB/IPTG/Xgal平板,每个噬菌体稀释度取一个平板备用。④在LB中准备20倍系列稀释的噬菌体。建议稀释范围扩增的噬菌体培养物上清=IO8-IO11 ;未扩增的淘选洗脱物 IO1-IO40每个稀释度换一新鲜吸头,使用带滤芯吸头以避免交叉污染。⑤当菌体培养物达对数中期,分成200μ 1等份于微量离心管中,每个噬菌体稀释
度一管。⑥每管加入10 μ 1不同稀释度的噬菌体,快速震荡混勻,室温温育l-5min。⑦将感染细胞加入45°C预温的上层琼脂培养管中,每次一管,快速混勻,立即倾注 于37°C预温的LB/IPTG/Xgal平板上。适当倾斜平板将上层琼脂均勻铺开。⑧待平板冷却5min后,倒置于37°C培养过夜。⑨检查平板,计数有 IO2个噬菌斑的平板上的斑数。然后用此数目乘以稀释因 子即得到每10 μ 1噬菌体的空斑形成单位(Pfu)滴度。10)噬菌体扩增取5ml (约数)组织/宿主菌保存,其余的与2ml对数期.E. coli 混合,倒入盛有200ml LBT培养基的锥形瓶中,37°C振荡孵育16h。11)将培养液倒入50ml离心管中,4°C 8000rpm离心15min,上清移入锥形瓶中,加 入1/6体积的PEG/NaCl,4°C沉降过夜。12)4°C IOOOOrpm离心15min,弃上清,在吸水纸上倒置离心管至完全干燥。用 ImlRPMI 1640重悬沉淀物,再次加入160 μ 1 PEG/NaCl溶液,冰浴lh, 4°C IOOOOrpm离心 IOmin,弃上清,以200ul含0. 02% NaN3的RPMI1640溶液重悬沉淀物,此即为第一轮扩增的
5噬菌体,4 °C保存。13)分别稀释IO6 101°测定噬菌体滴度。取IO11Pfu作为第二次筛选的噬菌体。 重复以上操作,进行四轮筛选。(3)噬菌体DNA的提取纯化及其序列测定1)按上述方法进行噬菌斑扩增,在第一步离心后,将500 μ 1含噬菌体上清转入一
新鲜离心管。 2)加 200 μ 1 PEG/NaCl,颠倒混勻,室温放置 IOmin。3)离心lOmin,弃上清液。4)短暂离心,小心吸去残余上清。5)沉淀物彻底重悬于100 μ 1碘化物缓冲液中,加入250 μ 1乙醇。室温温育 IOmin0短时间的室温温育使单链噬菌体DNA沉淀而大多数噬菌体蛋白保持在溶液中。6)离心lOmin,弃上清。用70%的乙醇洗沉淀,短暂真空干燥。7)沉淀重悬于 30 μ 1 TE [IOmM Tris-HCl (pH 8. 0),ImM EDTA]中。8)取5μ 1的上述模板溶液,用试剂盒自带的-96引物进行测序。-96gIII 测序引物5,-HOCCC TCA TAG TTA GCG TAA CG-3,样品送上海生工进行 测序,部分测序结果如下环七肽噬菌体序列为GCAAATCAAACTATGAGAAAGAGGACAAGC。噬菌体测序序列如下
权利要求
1.一种肿瘤特异性靶向多肽,其氨基酸序列为ACPLSHSLIC。
2.编码权利要求1戶·中瘤特异性靴向多肽的核苷_列为GCMATCMACTATGAGMAGAGGACMGC。
3.权利要求1所述的肿瘤特异性靶向多肽在制备肽类肿瘤早期诊断和治疗试剂方面 的应用。
4.权利要求1所述的肿瘤特异性靶向多肽在制备作为肿瘤靶向剂药物方面的应用。
5.权利要求3或4所述的应用,其方法是将该多肽与聚酰胺-胺型树枝状高分子纳米 材料连接,制成合成材料,然后向培养基中加入上述合成材料,使终浓度达0. 5umol/L,转染 四小时,测定合成材料进入各种细胞效率。
全文摘要
本发明涉及一种可与肿瘤特异性结合的多肽。该多肽的氨基酸序列如SEQ ID No.1。本发明通过噬菌体展示体内筛选技术获得与肺癌特异结合的噬菌体,进行序列测定,合成特异结合的多肽。该多肽与聚酰胺-胺型树枝状高分子纳米材料连接后在体外可以很好的与多种肿瘤细胞结合。经体外实验鉴定后,该靶向多肽具有很高的肿瘤靶向性,作为靶向剂将在肿瘤的诊断显像和靶向治疗方面有广阔的应用。
文档编号A61K38/08GK102060909SQ200910228159
公开日2011年5月18日 申请日期2009年11月11日 优先权日2009年11月11日
发明者冯丽娜, 刘金剑, 刘鉴峰, 吴红英, 李德冠, 王彦, 王月英, 褚丽萍 申请人:中国医学科学院放射医学研究所

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