HER2靶向肽及其应用

本发明属于生物工程领域，具体而言，涉及her2靶向肽及其应用。

背景技术：

1、卵巢癌发病率在女性生殖系统恶性肿瘤中位居第3位，死亡率居首位，被称为“妇癌之王”。卵巢癌的早期症状是非特异性的，包括腹部不适、腹胀、消化不良和一些隐痛等。然而，这些症状都是其他疾病引起的常见症状，这就导致70％的卵巢癌患者在诊断时即为晚期。更不幸的是，和早期诊断的患者相比，晚期诊断的患者5年生存率只有30％-45％，而早期诊断的患者5年生存率超过90％。尽管卵巢癌是妇科肿瘤中死亡率最高的并且是预后最差的，但是如果在早期发现，90％以上的患者是可以治好的。诊断时即为晚期也不乏能够长期生存下去的病例。如果患者能够接受正规治疗，活超过五年的概率可以达到50％以上。目前，临床上检查卵巢癌主要采用血清ca125水平检查或阴道超声检查。然而，在血清ca125水平检查中，只有约50％的i期患者血清ca125水平升高，不具有良好的特异性。由于肿瘤在体内具有一定的深度，超声检查无法揭示疾病的早期发展。超声检查结果的准确性高度依赖于检查医师的经验和水平。而且超声检查后只会得到纸质报告，没有超声检查胶片，因此医生无法比较同一患者在不同时间进行的超声检查结果。基于此，研究人员将内窥镜技术应用于卵巢癌的早期诊断。然而，现有的内窥镜技术容易漏检早期的微小病变，而且白光的检查深度有限，仅能探测表面病变，无法满足临床上的需要。

2、人表皮生长因子受体2(human epidermal growth factor receptor 2,her2)是一种跨膜蛋白。它调节许多基本的细胞过程，包括细胞增殖、运动、侵袭、血管生成和凋亡。癌症生物学和分子病理学研究的积累数据表明，her2表达异常在癌症的发生发展、侵袭、转移过程中起重要作用。由于her2过表达在结直肠癌、非小细胞肺癌、乳腺癌和胃癌等恶性肿瘤中发生。目前已报道的靶向her2的示踪剂大部分为抗体，但是抗体的最佳成像时间需要在注射探针后的3-5天，这大大延长了患者的等待时间。为了克服抗体的缺点，人们采取了不同的方法来缩小抗体的大小，例如，将它们减少到单链片段，甚至更小的纳米抗体和亲和体，模仿它们的原始功能。在大多数信号转导过程中，多肽在信号识别中起着关键作用。与大分子抗体相比，多肽通常表现出更好的肿瘤穿透能力，更少的非特异性吸收以及从非靶组织的快速清除。它们不太可能产生相当大的免疫反应，而且很容易进行合理的设计和化学合成，允许直接和成本效益较高的生产。多肽结合了小分子和蛋白质的特性，因此在药物开发中具有广阔的前景。her2靶向肽作为分子探针可与适当的放射性同位素、荧光标记物和纳米材料等偶联用于肿瘤的早期诊断和监听。

技术实现思路

1、本发明的一个目的在于提供一种her2靶向肽。

2、本发明的另一个目的在于提供上述her2靶向肽的制备方法。

3、本发明的再一个目的是提供上述her2靶向肽的应用。

4、在一个方面，本发明提供了一种her2靶向肽，其包含序列为rslwsdf(seq idno:1)的片段。

5、在一些实施方式中，所述her2靶向肽包含选自以下的结构：

6、序列为rslwsdfy(seq id no:2)的片段

7、序列为crslwsdfyasasrgpc(seq id no:3)的片段；

8、序列为rslwsdfyasasrgp(seq id no:4)的片段；

9、序列为rslwsdf(cha)asasrgp(seq id no:5)的片段，其中，cha为环己基丙氨酸；

10、序列为rslwsdfykspnprf(seq id no:6)的片段。

11、在一些实施方式中，所述靶向肽中，至少一个氨基酸是d型氨基酸；任选地，至少一个丝氨酸(s)为d型丝氨酸(ser)，和/或至少一个酪氨酸(y)为d型酪氨酸(tyr)。

12、在一个实施方式中，所述her2靶向肽包含序列为rslwsdfy(zc01)(seq id no:2)的片段。

13、在另一个实施方式中，所述her2靶向肽为crslwsdfyasasrgpc，其中第1位半胱氨酸和第17位半胱氨酸通过形成二硫键成环，1-17二硫键环(zc02)(seq id no:7)。

14、在另一个实施方式中，所述her2靶向肽包含序列为rslwsdfyasasrgp(zc03)(seqid no:8)的片段，其中，s为d型丝氨酸(ser)。

15、在另一个实施方式中，所述her2靶向肽包含序列为rslwsdfyasasrgp(zc04)(seqid no:9)的片段，其中，y为d型酪氨酸(tyr)。

16、在另一个实施方式中，所述her2靶向肽包含序列为rslwsdf(cha)asasrgp(zc05)(seq id no:5)的片段。

17、在另一个实施方式中，所述her2靶向肽包含序列为rslwsdfykspnprf(zc06)(seqid no:6)的片段。

18、在一些实施方式中，所述her2靶向肽选自以下结构：

19、zc01：rslwsdfy；

20、zc02：crslwsdfyasasrgpc，1-17二硫键环；

21、zc03：rslwsdfyasasrgp；

22、zc04：rslwsdfyasasrgp；

23、zc05：rslwsdf(cha)asasrgp；

24、zc06，rslwsdfykspnprf；

25、其中s为d型丝氨酸(ser)，y为d型酪氨酸(tyr)，cha为环己基丙氨酸。

26、在一些实施方式中，所述her2靶向肽可以进一步被修饰。

27、本发明的her2靶向肽可以通过公知的各种技术手段进行修饰。多肽修饰包括但不限于n-端修饰、c-端修饰、侧链修饰、氨基酸修饰、肽骨架修饰、与其它多肽或蛋白质结合等。多肽修饰可以优化多肽的理化性质，提高其水溶性，延长体内作用时间，改变其体内分布，消除免疫原性，降低毒副作用。

28、在一些实施方式中，所述her2靶向肽可以以环化形式存在。

29、另一方面，本发明提供了一种多肽多聚体，其包含所述her2靶向肽作为单体。在一些实施方式中，所述多聚体可以是二聚体形式。

30、在了解了本发明的her2靶向肽结构的基础上，相关领域技术人员可以通过任何合适的方法合成本发明的her2靶向肽，因此，对本发明的her2靶向肽的制备方法不做特别限制。

31、在一些实施方式中，上述her2靶向肽的制备方法包括使用固相合成法合成her2靶向肽的步骤，但本发明不限于此。

32、在一些实施方式中，所述her2靶向肽的制备方法包括以下步骤：

33、(1)选取rink amide树脂作为多肽合成载体；

34、(2)从多肽序列的c端开始，依次在树脂上接入氨基酸，各个氨基酸的用量为树脂物质的量的4倍；

35、(3)从树脂上切割下多肽。

36、在具体实施方式中，在上述制备方法步骤(2)中，采用含有20％(体积比)哌啶的n,n-二甲基甲酰胺(dmf)溶液作为9-芴甲氧羰基(fmoc)的脱除试剂；以及采用n,n-二异丙基乙胺(diea)和o-苯并三氮唑-四甲基脲六氟磷酸酯(hbtu)作为多肽合成的缩合试剂。

37、在具体实施方式中，在上述制备方法步骤(3)中，可以采用三氟乙酸(tfa)、三异丙基硅烷(tis)和双蒸水(h2o)作为切割试剂。

38、在具体实施方式中，步骤(3)还包括纯化步骤。纯化可以采用hplc进行。

39、在又一个方面，本发明提供了上述her2靶向肽或多肽多聚体在制备分子探针或诊疗试剂中的用途。在一些实施方式中，所述分子探针是荧光成像分子探针、放射性核素成像分子探针或核磁成像分子探针。

40、在又一个方面，本发明提供了一种分子探针，所述分子探针具有选自以下的结构：

41、x-peptide、x-l-peptide、peptide-x、peptide-l-x，

42、其中，peptide表示来自本发明her2靶向肽的单元；x表示报告功能单元或治疗功能单元；l表示连接基团，

43、x-peptide或x-l-peptide表示x或l连接到peptide的n端；peptide-x或peptide-l-x表示x或l连接到peptide的c端。。

44、在一些实施方式中，所述报告功能单元选自荧光标记单元、诊断用放射性核素标记单元和核磁标记单元。在一些实施方式中，所述治疗功能单元选自治疗用放射性核素和具有生理功能的化学药物。

45、在一些实施方式中，所述荧光标记单元衍生自有色发光团、有机荧光团、无机发光团、发光纳米颗粒、光吸收化合物、光反射化合物、光散射化合物、生物发光分子中的一种，优选地，其衍生自近红外荧光染料，更优选地，其衍生自吲哚菁绿(icg)或ch1055，最优选地，其衍生自icg。

46、在一些实施方式中，所述放射性核素标记单元选自诊断用放射性核素，包括11c、18f、64cu、68ga、86y、89zr、99mtc、123i、124i、125i、等；和治疗用放射性核素，包括90y、125i、131i、153sm、177lu、186re、188re、211at、212pb、223ra、225ac、等。

47、在一些实施方式中，当x为荧光标记单元时，所述连接基团l选自(ser)3、(gly)3、(gs)n、gggs(seq id no:10)、ggsg(seq id no:11)、或(peg)m(peg为聚乙二醇)中的任一种，其中，下标n为1-3的整数，m为2-24的整数，前述ser或s表示丝氨酸，前述gly或g表示甘氨酸；当x表示放射性核素标记单元时，所述连接基团l为由双功能螯合剂形成的基团，并且所述双功能螯合剂包括四氮杂环十二烷四乙酸(dota)、四氮杂环十二烷四乙酸(nota)、1,4,7-三氮杂环壬烷,1-戊二酸-4,7-乙酸(nodaga)、二甲基三胺五乙酸(dtpa)、1,8-二氮-9-芴酮(dfo)、1,4,7-三氮杂环壬烷(no2a)、1,4,7,10-四氮杂环十二烷(do3a)、联肼尼克酰胺(hynic)、巯乙酰基三甘氨酸(mag3)等螯合剂中的任一种。

48、在了解了本发明的分子探针结构的基础上，相关领域技术人员可以通过任何合适的方法合成本发明的分子探针，因此，对本发明的分子探针不做特别限制。

49、例如，当分子探针由通式x-peptide表示，并且x衍生自icg，所述方法包括：使icg-nhs与多肽发生偶联反应得到目标产物，其为荧光成像探针。例如，可以如下进行：

50、(1)在n,n-二异丙基乙胺(diea)存在下使icg-nhs与多肽避光反应；

51、(2)反应结束后，用制备型hplc纯化得到目标产物，其为荧光成像探针。

52、例如，当分子探针由通式x-l-peptide表示，并且x衍生自68ga、l衍生自dota时，所述方法包括：使dota-nhs与多肽发生偶联反应得到中间产物l-peptide，以及，使中间产物l-peptide与68ga盐(例如68gacl3)反应得到目标产物，其为放射性探针。例如，可以如下进行：

53、(1)在n,n-二异丙基乙胺(diea)存在下使dota-nhs与多肽反应；

54、(2)反应结束后，用制备型hplc纯化得到中间产物l-peptide；

55、(3)在醋酸钠存在下使中间产物l-peptide与68ga盐(例如68gacl3)反应，制得目标产物，其为放射性探针。

56、在又一个方面，本发明提供了上述分子探针在制备靶向her2的荧光成像试剂、放射性核素成像试剂、核磁成像试剂或多肽偶联药物中的用途。

57、在具体实施方式中，所述荧光成像试剂、放射性核素成像试剂或核磁成像试剂为肿瘤诊断剂或治疗剂。

58、在具体实施方式中，所述肿瘤为高表达her2的肿瘤，包括但不限于卵巢癌、乳腺癌和胃癌等。

59、本发明具有以下有益效果：

60、1.本发明zc系列多肽为低分子量多肽，合成方便且成本低，并且该系列多肽有经过修饰的非天然氨基酸，非天然氨基酸的引入可以极大地提高该系列多肽在体内的稳定性，不容易被降解，靶向活性不易被破坏，有更强的潜力在肿瘤部位聚集和滞留，从而达到更好的成像效果，有利于在临床上推广使用。

61、2.使用经过fda批准的近红外荧光染料icg作为光学成像基团，有利于在临床上推广使用。

62、3.使用68ga作为放射性成像基团，具有成本低、易于生产和获得等优点。

技术特征：

1.一种her2靶向肽，其包含序列为rslwsdf的片段。

2.根据权利要求1所述的her2靶向肽，其中，所述her2靶向肽包含选自以下的结构：

3.根据权利要求1或2所述的her2靶向肽，其中，

4.根据权利要求1或2所述的her2靶向肽，其中，所述her2靶向肽选自以下结构：

5.根据权利要求1-4中任一项所述的her2靶向肽，其中，所述her2靶向肽进一步被修饰，和/或所述her2靶向肽以环化形式存在。

6.一种多肽多聚体，其包含根据权利要求1-5中任一项所述的her2靶向肽作为单体；优选地，所述多聚体为二聚体。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的her2靶向肽或根据权利要求6所述的多肽多聚体在制备分子探针或诊疗试剂中的用途。

8.一种分子探针，所述分子探针具有选自以下的结构：

9.根据权利要求8所述的分子探针，其中，所述报告功能单元选自荧光标记单元、诊断用放射性核素标记单元和核磁标记单元；所述治疗功能单元选自治疗用放射性核素和具有生理功能的化学药物；

10.如权利要求8或9所述的分子探针在制备靶向her2的荧光成像试剂、放射性核素成像试剂、核磁成像试剂或多肽偶联药物中的用途，特别地，所述荧光成像试剂、放射性核素成像试剂或核磁成像试剂为肿瘤诊断剂或治疗剂；特别地，所述肿瘤为高表达her2的肿瘤，例如，卵巢癌、乳腺癌和胃癌。

技术总结
本发明提供了HER2靶向肽及其应用。本发明的HER2靶向肽包含序列为RSLWSDF的片段。本发明的HER2靶向肽为低分子量多肽，合成方便且成本低，并且它们可以有经过修饰的非天然氨基酸，非天然氨基酸的引入可以极大地提高该系列多肽在体内的稳定性，不容易被降解，靶向活性不易被破坏，有更强的潜力在肿瘤部位聚集和滞留，从而达到更好的成像及治疗效果，有利于在临床上推广使用。

技术研发人员：程震,曹蕊,刘弘光
受保护的技术使用者：中国科学院上海药物研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23