纳米链形式的核酸转运体、其制备方法以及包含其的用于癌症基因治疗的药物组合物与流程

本发明涉及一种以链形式连接基于聚二木糖醇的基因，即核酸转运体(polydixylitol polymer based nucleic acid transporter，pdxyp，x-np)的基于聚二木糖醇的纳米链核酸转运体(nano chain synthesized from polydixylitol/nucleic acidtransporters，x-nc)以及其制备方法。并且，本发明涉及一种治疗性核酸与上述核酸转运体结合的核酸转运复合物以及包含上述复合物作为有效成分的用于基因治疗的药物组合物。并且，本发明涉及一种利用上述基因转运复合物的脑肿瘤等癌症治疗。

背景技术：

1、设计为到达中枢神经系统(cns)的纳米药物需透过血液-脑屏障(血脑屏障，bloodbrain barrier，bbb)的高度进化的微细血管，其阻止大部分的治疗药物进入脑。bbb由以紧密接合的形式连接的神经血管单位组成，用于严格调节血液与脑之间的分子迁移。然而，在肿瘤形成过程中，bbb失去完整性并形成高渗透性的血液-肿瘤屏障(血肿瘤屏障，bloodtumor barrier，btb)。尽管btb的渗透性增加，但由于细胞的外渗活性，不利于治疗药物进入脑肿瘤内部，反而可能会异质性地渗透。此外，因实体瘤的血管结构组织不良且减慢分子迁移的间质液压力的增加，导致抗癌治疗剂无法接近位于深处的细胞。因各种对肿瘤高效的治疗药物对脑内的不渗透性而需要排除药物疗法或使用侵入性疗法，从而导致效果受限。因此，为了使癌症治疗在脑中有效，药物需透过bbb以及btb并在原样保持药理活性的同时以最佳的浓度更深地渗透到肿瘤间质中。

2、人们提出了各种形状的纳米颗粒(nano particle，np)，用于透过bbb靶向脑肿瘤进行基因治疗。然而，由于球形的纳米颗粒的形状不均匀，大多数纳米颗粒积累在血管周围，并且在体内循环的过程中，大部分不存在于肿瘤的无血管区域，因此体内的可利用性低。相反，非球形的形状提高沿着血流的转运效率，并且减少由血管壁附近的粘性阻力引起的空间阻碍，从而改善粒子的迁移。并且，具有高纵横比的扁圆形粒子可以在网状内皮系统中容易地避免被巨噬细胞摄取，从而增加体内的分布。并且，在靶部位中，受到旋转力的非球形粒子向血管壁横向迁移，表现出比球形多几倍的沉积。

3、非球形粒子的纵横比还决定流出速度及肿瘤内沉积程度，从而提高治疗效率。由金属纳米颗粒(例如：氧化铁、金)及装有药物的脂质体组成的链状的纳米链作为对脑肿瘤的化学疗法药物，是为了由高频诱导的药物释放而研究出的。根据不同温度以及ph敏感性诱导药物释放的机制也已应用于纳米颗粒系统。然而，调节时间及空间的药物的释放方法对载药效率存在限制。因此需要制备智能的多组分载体，使得基因药物不仅可以透过bbb以及btb，还可以递送至肿瘤深处无血管区域内的靶标。

4、在这里，发明人解决了透过bbb以及btb递送基因的长期的挑战性问题，从而提出中枢神经系统相关疾病的核心治疗策略。

技术实现思路

1、技术问题

2、本发明的一目的在于，提供一种可以透过bbb以及btb的核酸转运体，上述核酸转运体在不表现出细胞毒性的同时显著提高转化效率。

3、本发明的再一目的在于，提供一种纳米链形式的核酸转运体的制备方法。

4、本发明的另一目的在于，提供一种使治疗性核酸与上述纳米链形式的核酸转运体结合的核酸转运复合物以及包含其的药物组合物。

5、解决问题的方案

6、作为用于实现上述目的的一方面，本发明提供一种利用二木糖醇二丙烯酸酯(dxyda)将先前发明的聚二木糖醇聚合物(pdxyp)(化学式1)制备成链形式的方法，以及由此制备的纳米链形式的核酸转运体。

7、作为另一方面，本发明提供一种在纳米链形式的核酸转运体中负载治疗性核酸的基因转运体复合物以及利用其的药物组合物。

8、发明的效果

9、经确认，与现有的核酸转运体相比，本发明的线性连接有聚二木糖醇聚合物(pdxyp)的纳米链形式的核酸转运体(x-nc)对癌细胞具有显著高的核酸转运率，通过将核酸透过血脑屏障递送至癌细胞进行转染，从而查明其机制。因此，本发明的核酸转运体在体内抑制肿瘤的生长，从而期待可以广泛用于各种癌症疾病的基因治疗领域。

技术特征：

1.一种纳米链形式的核酸转运体，其特征在于，线性连接有如下述化学式1所示的聚二木糖醇聚合物，

2.根据权利要求1所述的纳米链形式的核酸转运体，其特征在于，上述核酸转运体为如下述化学式2所示的纳米链形式，

3.根据权利要求1所述的纳米链形式的核酸转运体，其特征在于，上述核酸转运体为如下述化学式3所示的纳米链形式，

4.一种核酸转运复合物，其特征在于，其为权利要求1至3中任一项所述的基因转运体与治疗性核酸形成复合物的纳米复合物。

5.根据权利要求4所述的核酸转运复合物，其特征在于，上述治疗性核酸为选自由小干扰rna、小发夹rna、核糖核酸内切酶制备的sirna、反义寡核苷酸、dna、单链rna、双链rna、dna-rna杂交体以及核酶组成的组中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的核酸转运复合物，其特征在于，上述治疗性基因为shmt1sirna。

7.一种线性连接有聚二木糖醇聚合物的纳米链形式的核酸转运体的制备方法，其特征在于，包括混合聚二木糖醇聚合物和二木糖醇二丙烯酸酯的步骤。

8.一种核酸转运复合物的制备方法，其特征在于，包括混合权利要求7所述的纳米链形式的核酸转运体和治疗性核酸的步骤。

9.根据权利要求8所述的核酸转运复合物的制备方法，其特征在于，以1:0.5至1:100的摩尔比混合上述治疗性核酸和纳米链形式的核酸转运体。

10.根据权利要求8所述的核酸转运复合物的制备方法，其特征在于，上述治疗性核酸为选自由小干扰rna、小发夹rna、核糖核酸内切酶制备的sirna、反义寡核苷酸、dna、单链rna、双链rna、dna-rna杂交体以及核酶组成的组中的至少一种。

11.一种用于基因治疗的药物组合物，其特征在于，包含权利要求4所述的核酸转运复合物作为有效成分。

12.根据权利要求11所述的用于基因治疗的药物组合物，其特征在于，用于基因治疗的药物组合物用于治疗癌症。

13.根据权利要求12所述的用于基因治疗的药物组合物，其特征在于，上述癌症选自由多形性胶质母细胞瘤、肺癌、骨癌、胰腺癌、皮肤癌、头颈癌、皮肤黑色素瘤、子宫癌、卵巢癌、直肠癌、大肠癌、结肠癌、乳腺癌、子宫肉瘤、输卵管癌、子宫内膜癌、宫颈癌、阴道癌、外阴癌、食道癌、小肠癌、甲状腺癌、甲状旁腺癌、软组织肉瘤、尿道癌、阴茎癌、前列腺癌、慢性或急性白血病、小儿实体癌、分化淋巴瘤、膀胱癌、肾癌、肾细胞癌、肾盂癌、原发性中枢神经系统淋巴瘤、脊髓肿瘤、脑干神经胶质瘤以及垂体腺瘤组成的组中。

技术总结
本发明涉及一种以纳米链形式制备的聚二木糖醇聚合物核酸转运体(X‑NC)、其制备方法以及利用其的脑肿瘤治疗技术。并且，本发明涉及一种治疗性核酸与上述核酸转运体结合的核酸转运复合物以及包含上述复合物作为有效成分的用于基因治疗的药物组合物。同时，本发明涉及一种上述核酸转运体、核酸转运复合物以及利用其的基因治疗。经确认，与现有的核酸转运体相比，本发明的X‑NC对癌症干细胞具有显著高的核酸转运率，当与DNA结合时，结合物的细胞毒性低，因透过血脑屏障而对脑肿瘤的转化效率显著高。因此，本发明的纳米链形式的核酸转运体可以提出通过向脑肿瘤递送治疗性基因来诱导癌细胞死亡的新的治疗法。

技术研发人员：郑琮薫,加格·潘卡,香巴拉•潘迪,李明哲
受保护的技术使用者：埃尔比奥株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15