CN105294831A - 一种肿瘤靶向的新型多肽 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种不仅能靶向肿瘤细胞和血管，而且还能靶向肿瘤相关巨噬细胞，从而调节肿瘤微环境增强抗肿瘤的效果的串联型多肽。所述多肽（nRGD）由靶向肿瘤血管和肿瘤细胞的含RGD多肽和靶向肿瘤相关巨噬细胞并且对天冬氨酸蛋白内切酶敏感多肽底物（AAN）连接而成。该多肽nRGD不仅可运用于直接药物或载体混用，而且修饰抗肿瘤药物的前药或修饰递药载体，能高效介导肿瘤靶向传递，从而极大提高疗效。

Description

一种肿瘤靶向的新型多肽
技术领域
本发明涉及一种具有肿瘤靶向的新型多肽，具体涉及含丙氨酸-丙氨酸-天冬酰胺(AAN)序列连接于含RGD肽，从而得到一种不仅靶向肿瘤细胞和血管，而且靶向肿瘤相关巨噬细胞，从而调节肿瘤微环境增强抗肿瘤的效果的串联型多肽(nRGD)，属于医药领域。
背景技术
肿瘤部位存在特殊的肿瘤的微环境，为肿瘤的发展和转移提供了所必需的条件，如保持促生长信号，保持新生血管生成，对细胞凋亡和生长抑制信号的抵抗，肿瘤细胞的转移能力和无限增值，基因组的不稳定和易突变性，能量代谢重整，促肿瘤生长的炎症及逃避免疫系统的识别和杀伤等。(HanahanD,WeinbergRA.Hallmarksofcancer:thenextgeneration.Cell2011,144,647-674.)
随着生物医学技术的高速发展，肿瘤的靶向治疗已成为当前肿瘤治疗的主要发展方向。递药载体技术的发展为抗肿瘤药物的特异性、靶向性传递提供了可能。利用特异性的肿瘤靶向配体修饰抗肿瘤药物或递药载体，有效提高药物或递药载体在肿瘤部位的分布和蓄积，降低药物在非靶器官和组织的分布，从而实现提高疗效、降低毒副作用的目的。
整合素(Integrin)是一类存在于细胞膜上的细胞黏附受体，属于肿瘤穿透肽，其主要功能是介导细胞与细胞、细胞与细胞外基质间的黏附作用。整合素由α和β亚基通过非共价键结合而形成异二聚体。脊椎动物体内，18种α亚基和8种β亚基组成24种不同的异二聚体结构。其中，αvβ3整合素在卵巢癌、黑色素瘤、乳腺癌、神经胶质瘤等多种肿瘤细胞及肿瘤相关血管内皮细胞的表面高度表达，与肿瘤的新生血管生成和转移密切相关。
已有研究证实，含有精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)的三肽序列能够特异性的识别并结合整合素。目前常用的肿瘤穿膜肽iRGD(C(CRGDKGPDC))具有同时靶向肿瘤新生血管和肿瘤细胞的特性，与肿瘤新生血管内皮细胞膜上高表达的整合素受体蛋白αvβ3和αvβ5高度结合，实现抗癌药物的肿瘤靶向传递。(SugaharaKN,TeesaluT,KarmaliPP,KotamrajuVR,AgemyL,GreenwaldDR,RuoslahtiE.Coadministrationofatumor-penetratingpeptideenhancestheefficacyofcancerdrugs.Science2010May21；328(5981):1031-5.)
现有技术披露，恶性肿瘤细胞发展成为肿瘤的过程中，肿瘤细胞在与机体相互作用的过程中，利用自己的高突变性，一方面下调与免疫识别和攻击相关蛋白分子的表达而产生免疫逃逸；另一方面异常或过表达免疫抑制相关蛋白，直接抑制肿瘤免疫反应，或者诱导免疫抑制细胞分化和浸润。在这个过程中，肿瘤细胞不仅克服机体免疫系统对其识别和杀伤，而且建立起能为其提供充足营养和适合其快速生长的肿瘤免疫微环境(DunnGP,BruceAT,IkedaH,OldLJ,SchreiberRD.Cancerimmunoediting:fromimmunosurveillancetotumorescape.NatImmunol.2002Nov；3(11):991-8)。
由此可见，RGD肽虽然靶向肿瘤血管和肿瘤细胞，从而增强药物对肿瘤的治疗作用，但是肿瘤的生物治疗也是不可忽视的重要方面。由于肿瘤细胞为自己建立起免疫屏障，机体无法识别和杀伤肿瘤细胞。只要肿瘤环境中有残存的肿瘤细胞，那么肿瘤就有复发的可能。而且，仅仅只是通过单一的肿瘤治疗方式不能达到理想的治疗效果。
为了解决上述提及的问题，本发明提供一种更加有效的肿瘤靶向新型多肽。
发明内容
本发明的目的之一，提供了一种肿瘤靶向新型多功能多肽，所述多肽将含丙氨酸-丙氨酸-天冬酰胺(AAN)序列连接于含RGD肽，优选通过共价方式进行连接，从而获得能够靶向肿瘤细胞和血管和肿瘤相关巨噬细胞，从而调节肿瘤微环境增强抗肿瘤效果的串联型多肽(nRGD)。
研究中，本发明人将对肿瘤和肿瘤血管靶向作用非常突出的iRGD肽和肿瘤相关巨噬细胞靶向的AAN通过共价键连接起来获得nRGD，再以阿霉素(Dox)为模型药物，制备了含药脂质体。
在研究中意外地发现，将多肽nRGD与阿霉素(Dox)制备的含药脂质体同iRGD与阿霉素(Dox)制备的含药脂质体相比，取得了出乎意料的抗肿瘤效果。本发明人将该肽nRGD和Dox原药或Dox脂质体混合给药，也取得了显著的抗肿瘤效果。
本发明的目的之一，提供了一种具有肿瘤靶向的新型多肽(nRGD)，其能直接与药物或载体混合使用。
本发明的目的之一，提供了一种具有肿瘤靶向的新型多肽(nRGD)，其能够修饰抗肿瘤药物，得到所述抗肿瘤药物的前药；也能够修饰递药载体。
本发明的目的之一，提供了一种具有肿瘤靶向的新型多肽，其通过肽段—丙氨酸-丙氨酸-天冬酰胺(AAN)，靶向肿瘤相关巨噬细胞。
本发明的目的之一，提供了一种具有肿瘤靶向的新型多肽，通过RGD多肽，靶向肿瘤血管和肿瘤细胞。
本发明的目的之一，提供了一种具有肿瘤靶向的新型多肽，其中AAN与含RGD肽是优选共价连接；或者优选通过肽键或氨基酸肽链连接；或者AAN与含RGD肽通过以下方式连接：-CH2NH-，-CH2S-,-CH2-CH2-,-CH＝CH-,-CH(OH)CH2-和-CHH2S-。
本发明所述的“新型多功能多肽”，含义与“新型多肽”、“多功能多肽”、“nRGD”、“nRGD多肽”、“多肽nRGD”相同。
本发明所述的“含RGD肽”，含义与“含RGD的肽”、“含RGD肽链”、“含RGD的肽链”相同。
本发明所述的AAN，为天冬氨酸蛋白内切酶(legumain)的底物。本发明所述的AAN的靶点为天冬氨酸蛋白内切酶(Legumain)。legumain广泛存在于肿瘤细胞和肿瘤微环境，在酸性(pH＝4.0-6.5)环境中激活，在中性环境中失活。
研究发现，天冬氨酸蛋白内切酶和大多数的整合素受体如αvβ3共定位形成复合物，在肿瘤细胞和肿瘤新生血管内皮细胞膜上均存在高表达。多种类型的肿瘤如乳腺癌、结肠癌、肺癌、肝癌等均过度表达天冬氨酸蛋白内切酶。
进一步研究发现，含有丙氨酸-丙氨酸-天冬酰胺(AAN)序列的三肽底物能被天冬氨酸蛋白内切酶特异性地识别并进行酶切。作为酶切位点，AAN序列被用于修饰抗肿瘤药物或药物载体通过其特有的肿瘤部位酶敏感性实现肿瘤靶向，并在靶部位释放出抗肿瘤药物以提高抗肿瘤药物的肿瘤部位蓄积和药效。(LiuY,BajjuriKM,LiuC,SinhaSC.Targetingcellsurfacealpha(v)beta(3)integrinincreasestherapeuticefficaciesofalegumainprotease-activatedauristatinprodrug.MolPharm.2012Jan1；9(1):168-175.)
更重要的是，本发明所述的AAN的靶点为天冬氨酸蛋白内切酶(Legumain)。在肿瘤环境中，legumain的表达位点可以从细胞质转移到细胞表面。(Liao,D.etal.Syntheticenzymeinhibitor:anoveltargetingligandfornanotherapeuticdrugdeliveryinhibitingtumorgrowthwithoutsystemictoxicity.Nanomedicine.7,665–673(2011).).Legumain不仅在肿瘤细胞中高表达，与肿瘤微环境相关的肿瘤相关巨噬细胞也高表达。(Reisfeld,R.A.Thetumormicroenvironment:atargetforcombinationtherapyofbreastcancer.Crit.Rev.Oncog.18,115–133(2013).Lin,Y.etal.Selectiveablationoftumor-associatedmacrophagessuppressesmetastasisandangiogenesis.CancerSci.104,1217–1225(2013).)
专利CN201310048238中指出，AAN三肽修饰多柔比星前药与原药具有相同的抗肿瘤药效。文献也表明，AAN直接修饰脂质体没有提高药物的抗肿瘤药效。(ZeLiu,MinXiong,JunboGong,YanZhang,NanBai,YunpingLuo,LuyuanLi,YuquanWei,YanhuaLiu,XiaoyueTan&RongXiang.Legumainprotease-activatedTAT-liposomecargofortargetingtumoursandtheirmicroenvironment.NatCommun.2014；54280.)由此可见，作为靶点，仅AAN三肽修饰抗癌药物或者载体不能成功地提高抗癌药物或载体的抗肿瘤效果。
本发明所述的新型多肽也能够靶向肿瘤相关巨噬细胞(TAM)。TAM是存在于肿瘤部位血管周围，肿瘤无血管的坏死区域的重要的炎症细胞。TAM是肿瘤部位关键组成部分,其分泌大量的肿瘤生长促进因子。在小鼠模型中也发现，其调节血管生成，淋巴管生成，免疫抑制和肿瘤转移。(SethB.Coffelt,RussellHughes,ClaireE.Lewis.Tumor-associatedmacrophages:Effectorsofangiogenesisandtumorprogression.BiochimicaetBiophysicaActa.1796(2009)11–18)和其他的肿瘤部位表达的骨髓相关细胞一起，TAM已经是一个肿瘤新型生物治疗的非常有吸引力的靶点。
目前，通过TAM治疗肿瘤主要有以下三个方面：抑制单核细胞在肿瘤部位的蓄积，消除在肿瘤部位的巨噬细胞和中和TAM分泌的关键细胞因子。这些均为单一的通过TAM治疗肿瘤的方式。(SethB.Coffelt,RussellHughes,ClaireE.Lewis.Tumor-associatedmacrophages:Effectorsofangiogenesisandtumorprogression.BiochimicaetBiophysicaActa1796(2009)11–18)。
本发明所述的新型多肽在靶向肿瘤血管和细胞以杀死肿瘤血管和细胞的同时，还靶向肿瘤相关巨噬细胞，从而通过改变肿瘤微环境，显著增强治疗作用。
本发明的新型多功能多肽不仅能够结合其他治疗方式来抗肿瘤，也可以单独作为抗肿瘤的生物治疗方式。
除了肽链，AAN与含RGD肽也通过与肽链类似，但非经天然肽链连接的分子。氨基酸或氨基酸类似物连接包含但不限于氨基酸或氨基酸类似物的连接包括但不限于-CH2NH-，-CH2S-,-CH2-CH2-,-CH＝CH-,-CH(OH)CH2-和-CHH2S-。AAN不管是否从RGD肽链断裂，均不影响其肿瘤靶向和肿瘤血管靶向的功能。
本发明的目的之一，提供一种药物组合物，所述nRGD多肽与药物活性成分混合，或nRGD多肽与递药载体混合。
本发明的目的之一，提供一种药物组合物，所述nRGD多肽与药物活性成分共价连接或者非共价缔合，或nRGD多肽与递药载体共价连接或者非共价缔合。
本发明所述的nRGD多肽，其作用方式为与组合物混合，没有共价连接或者非共价缔合；与组合物之间共价连接或者非共价缔合；所述新型多肽先于或者后于组合物给药；连接于组合物；使用上述方式的一种或组合。
作为本发明的具体实施方案之一，本发明所述的nRGD多肽能够与一个或多个辅助分子合用。
优选地，所述合用方式为缔合；至少一个所述辅助分子不与nRGD多肽重叠；至少一个所述辅助分子与nRGD多肽重叠。
优选地，所述辅助分子包括独立的归巢分子、靶向分子、亲和配体、细胞穿入肽，体内逃逸分子、亚细胞靶向分子、核靶向分子或它们的结合物和混合物。
其中，“归巢分子”是指体内优先于正常组织选择性地归巢于肿瘤或其他特定组织。
适用于本发明的药物包括但不限于具有肿瘤治疗作用的：治疗性蛋白质、治疗性化合物、治疗性组合物、癌症化疗剂、毒素、细胞毒性剂、抗炎剂、生长因子，细胞因子、趋化因子、调节一个或多个信号通路的化合物、抗体、核酸、核酸类似物、细胞、病毒、噬菌体、病毒颗粒、噬菌体颗粒、病毒衣壳、噬菌体衣壳、病毒样颗粒、脂质体、微球、纳米粒、胶束，乳剂，微乳，树突状大分子，微粒、化疗剂、抗血管生成剂或它们的结合物和混合物。
适用于本发明的肿瘤包括但不限于良性或恶性肿瘤，包括上皮组织良性或恶性肿瘤；间叶组织良性或恶性肿瘤；淋巴造血组织良性或恶性肿瘤；神经组织良性或恶性肿瘤；性腺或胚胎相关的良性或恶性肿瘤；其他肿瘤包括色素痣，葡萄胎，黑色素瘤，绒毛膜上皮癌，精原细胞癌，无性细胞瘤，胚胎性癌。
在具体实施例中，本发明所述的nRGD肽中所含的RGD肽链包含但不限于：RGD肽、环状c(RGDfK)、iRGD或它们的衍生物。
优选为iRGD(C(CRGDKGPDC).nRGD结构通式1为
式1
作为优选的实施方案之一，所述的新型靶向多肽中AAN包括其衍生物，如对天冬氨酸蛋白内切酶敏感的多肽底物R-AAN-序列中R基团指代氢原子(H)、乙酰基(Ac)，丙氨酸(A)，苯丙氨酸(F)，甘氨酸(G)或它们的结合物。AAN中R优选为H。
作为优选的实施方案之一，使用的药物优选为化疗药物，其中化疗药物优选为阿霉素(Dox)。
作为优选的实施方案之一，本发明使用的药物剂型优选为PEG化脂质体。
作为优选的实施方案之一，本发明所述的使用的方式为共价连接和直接混合。
作为优选的实施方案之一，本发明所述的使用的肿瘤模型为乳腺癌异位瘤。
本发明的目的之一，提供了本发明所述的多肽nRGD或其药物组合物在制备抗肿瘤的药物中的应用。
本发明的目的之一，提供了本发明所述的多肽nRGD或其药物组合物在制备药学上可接受的药物制剂中的应用。
本发明的多功能多肽的加入，显著增加了阿霉素原药和阿霉素脂质体的抗肿瘤效果。而且nRGD与iRGD抗肿瘤效果也显著增加。同时，多功能多肽的加入也显著增加了小鼠的生存期，并且发现nRGD组的小鼠大部分小鼠生存期都达到了90天，而且有部分小鼠肿瘤竟然消失了，这个效果是惊人的，也是之前抗肿瘤药物治疗中没有报道过的显著效果。尽管只是简单的混合，PEG化脂质体和nRGD混合用药组的部分小鼠生存期也延长了到了90天。而iRGD组小鼠只能活到2个月。多功能多肽的加入，由于靶向性的增强，显著降低了药物的毒性。
本发明通过创造性的研究，将含丙氨酸-丙氨酸-天冬酰胺(AAN)序列共价连接于含RGD肽，得到一种靶向肿瘤细胞和肿瘤相关巨噬细胞从而调节肿瘤微环境增强抗肿瘤效果的串联型多肽(nRGD)。采用模型药物阿霉素及脂质体，氧化石蒜碱及纳米脂质载体，紫杉醇及白蛋白纳米粒和多西他赛及聚合物胶束为模型药物，通过混合或共价连接的方式，治疗小鼠乳腺癌异位瘤，均取得了显著的抗肿瘤效果。
因此，本发明所述的多肽显著提高了抗肿瘤组分的效果，同时也改变了抗肿瘤组分的单一治疗方式。具有良好的应用前景。
有益效果
(1)本发明的多功能多肽nRGD,显著提高了抗肿瘤组分的抗肿瘤效果。
(2)本发明的多功能多肽nRGD,提高抗肿瘤组分的抗肿瘤效果为靶向肿瘤相关巨噬细胞，调节肿瘤微环境，产生生物治疗的作用。
(3)本发明的多功能多肽nRGD,改变了抗肿瘤组分的单一治疗方式。
(4)本发明的多功能多肽，在增加靶向性的同时，降低了抗肿瘤组分的毒性。
(5)本发明的多功能多肽，使用方法简单，有望作为将来肿瘤药物研发中关键组分。
附图说明
如下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中：
图1阿霉素脂质体的示意图与电镜图。图1-1表示阿霉素脂质体示意图；图1-2表示阿霉素脂质体电镜图
图2表示在4T1肿瘤模型中，nRGD组可以显著提高阿霉素的药效。图2-1表示肿瘤生长曲线。图2-2表示肿瘤图片。图2-3表示肿瘤重量。图2-4表示抑瘤率。图2-5表示体重变化。图2-6表示生长曲线。*P<0.05,***P<0.01。
图3表示肿瘤HE染色，Ki-67和HER2免疫组化染色评价。图3-1表示HE染色,黄色箭头指示肿瘤生长活跃区域；图3-2表示Ki-67免疫组化染色；图3-3表示HER2免疫组化染色。图3-4表示Ki-67和HER2光密度值测量结果。
图4表示nRGD组可以识别肿瘤血管，增加肿瘤渗透以及靶向杀死肿瘤相关巨噬细胞。图4-1、图4-2、图4-3、表示nRGD-Lipo-Dox可以靶向CoCl2处理过的4T1以及M2型巨噬细胞。*P<0.05,***P<0.01。图4-4表示肿瘤切片表明nRGD组可以增加肿瘤部位的蓄积，也可以使肿瘤相关血管正常化。标尺＝200μm.绿色:Dox.红色:CD34。图4-5表示肿瘤切片表明nRGD组可以使肿瘤部位浸润的TAMs减少。Scalebar＝200μm.红色:CD206.蓝色:DAPI-细胞核。
图5表示治疗后肿瘤部位的细胞因子水平。图5-1表示ELISA测定TGF-β1。*P<0.05,***P<0.01。细胞因子水平图5-2表示TGF-β1,图5-3表示IL-6,图5-4表示IL-10,图5-5表示TNF-α,图5-6表示CCl2.(n＝3).
图6表示nRGD组可以靶向TAMs从而调节肿瘤微环境。图6-1表示VEGF免疫组化染色。放大倍数100X。血管生长抑制通过CD34(图6-2)和CD105(图6-3)(红色)免疫荧光染色评价。免疫微环境的改变通过CD8+T细胞(红)(图6-4),CD4+(绿)/Foxp3+(红)regulatoryT细胞(黄)(图6-5)和CD11b+(绿)/Gr-1+(红)MDSCs(黄)(图6-6)评价。核通过DAPI染色为蓝色。标尺＝200μm.
图7表示nRGD组相对毒性低。图7-1表示不同器官组织切片(200X除了骨头100X)；图7-2表示各组脾肿大情况；图7-3表示.血清中细胞因子IL-6测定；图7-4表示.血清中细胞因子IL-12测定。*P<0.05,***P<0.01。
图8表示在4T1肿瘤模型中，nRGD组可以显著提高紫杉醇的药效。肿瘤生长曲线(图8-1)，肿瘤图片(图8-2),肿瘤重量(图8-3),抑瘤率(图8-4),体重变化(图8-5)。*P<0.05,***P<0.01。
图9表示在4T1肿瘤模型中，nRGD组可以显著提高氧化石蒜碱的药效。肿瘤生长曲线(图9-1)，肿瘤图片(图9-2),肿瘤重量(图9-3),抑瘤率(图9-4),体重变化(图9-5)。*P<0.05,***P<0.01。
图10表示在4T1肿瘤模型中，nRGD组可以显著提高多西他赛的药效。肿瘤生长曲线(图10-1)，肿瘤图片(图10-2),肿瘤重量(图10-3),抑瘤率(图10-4),体重变化(图10-5)。*P<0.05,***P<0.01。
图11表示在脑胶质瘤模型中，nRGD组较iRGD组具有更好的抗肿瘤效果。
具体实施方式
实施例1
nRGD肽的合成
通过固相合成法合成，序列为CCRGDK(NAA)GPDC，通过吉尔生化(上海)有限公司外包合成。
结果成功合成nRGD肽，纯度为85％。
实施例2
阿霉素脂质体的制备和表征
阿霉素脂质体通过薄膜分散法和硫酸铵梯度法制备。56份磷脂，34份胆固醇，8份PEG2000-DSPE(购自德国Lipoid公司)和2份Mal-PEG2000-DSPE(PEG化脂质体为不加Mal-PEG2000-DSPE，即处方为56份磷脂，34份胆固醇，10份PEG2000-DSPE)(购自德国Lipoid公司)溶解于5mL的氯仿。旋蒸除去有机溶剂，123mMol硫酸铵溶液水化。探头超声后，用G75洗脱，与Dox孵育8h。去除未包载阿霉素后，得到未修饰的含有Mal末端的脂质体以及PEG化脂质体(PEG-Lipo-Dox)。通过与相应多肽(肽：MAL-PEG2000-DSPE摩尔比＝5:1)孵育4h，再通过SepharoseCL-4B柱去除未反应的多肽得到iRGD脂质体(iRGD-Lipo-Dox)和nRGD脂质体(nRGD-Lipo-Dox)。通过马尔文粒径仪测量粒径和电位，透射电镜进行形态表征，并通过超滤法测定包封率。
结果:如表1，所有的脂质体均为150nm左右，带负电。iRGD脂质体(iRGD-Lipo-Dox)和nRGD脂质体(nRGD-Lipo-Dox)与PEG化脂质体(PEG-Lipo-Dox)相比电位增加。包封率均大于90％。如图1，所得脂质体呈类圆形，且粒径均一。
表1：脂质体的性质(n＝3)
实施例3
阿霉素和其脂质体药效和毒性评价
雌性Balb/c小鼠接种5X1054T1个细胞，随机分成7组。生理盐水组(N.S),Dox,PEG化脂质体(PEG-Lipo-Dox),iRGD脂质体(iRGD-Lipo-Dox),nRGD脂质体(nRGD-Lipo-Dox),Dox与nRGD混合给药组(Dox+nRGD),PEG化脂质体与nRGD混合给药组(PEG-Lipo-Dox+nRGD)。在第8,12天注射5mg/kgDox当量的药物或各种制剂。混合给药组的单次给药为两针，一针为5mg/kgDox的当量的药物或制剂，同时注射另一针为4.8mg/kg的nRGD。每过2天量一次体积和体重。在20天的时候处死部分小鼠作为机制和毒性研究。肿瘤称量后计算平均抑瘤率:TGI＝(1-(治疗组的肿瘤平均重量/(对照组肿瘤平均重量))X100％。通过HE，免疫组化，RT-PCR，免疫荧光和ELISA对抗肿瘤效果和机制进行研究。血浆样品收集起来进行ELISA检测。组织样品通过HE染色进行毒性评价。剩下的小鼠进行生存期研究。
结果：
1、nRGD组不管是直接和Dox及脂质体混合还是修饰在脂质体表面均提高抗肿瘤的效果。
如图2，4T1肿瘤在不治疗的情况下20天迅速增长至2161.7±422.6mg，体积为1200mm3。治疗组肿瘤均有所降低。与iRGD-Lipo-Dox组相比，PEG-Lipo-Dox+nRGD和nRGD-Lipo-Dox均表现出显著的抗肿瘤效果。而与不加肽组相比，加肽组的抗肿瘤效果也有所提高。肿瘤生长抑制率也与肿瘤生长曲线一致。nRGD-Lipo-Dox肿瘤重量为49.8±28.6mg，抑制率高达97.7％。Dox和PEG-Lipo-Dox的肿瘤重量为1592.0±98.0mg和942.0±295.0mg，抑制率仅为26.3％和56.4％。而相比较而言，Dox+nRGD和PEG-Lipo-Dox组的肿瘤肿瘤仅为462.0±43.2mg和195.0±116.1mg，抑制率为77.5％和90.1％。与抗肿瘤实验一致，nRGD组可以延长肿瘤小鼠的生存期。对于nRGD-Lipo-Dox,44.4％的小鼠在90天后仍然存活，而且小鼠的肿瘤完全治愈了。nRGD混合组的小鼠与对照组相比生存期也延长了。iRGD-Lipo-Dox组仅活到了65天。由以上实验可以看出，nRGD组抗肿瘤效果是非常卓越的。
基于上述结果，为了进一步证实nRGD的抗肿瘤效果，发明人对肿瘤进行了HE和免疫组化研究,如图3。HE染色表明，nRGD组显著抑制肿瘤的生长，nRGD-Lipo-Dox组的肿瘤基本上都坏死了。Ki-67免疫组化是评价繁殖活跃的细胞，HER2是评价肿瘤中致癌转化因子和肿瘤生长。两种方法也证实，nRGD组效果更佳。所有的结果与抗肿瘤的效果一致。
结论：nRGD组不管是直接和阿霉素及其脂质体混合使用，还是修饰在脂质体表面，均能显著提高药效。值得注意的是nRGD的加入，由于效果非常显著降低给药的次数，达到卓越的治疗效果。
2、nRGD组靶向肿瘤血管和细胞，同时靶向TAMs，如图4和表2。
发明者通过体外和体内实验研究了nRGD的靶向性。细胞摄取实验(图4-1、图4-2、图4-3)说明nRGD-Lipo-Dox选择性靶向表达激活legumain的CoCl2刺激的4T1细胞和IL-4刺激后的M2型巨噬细胞。同时对于表达legumain低的HUVEC和未处理的4T1细胞，nRGD与iRGD相比显著降低摄取。如表2，各组的IC50值与细胞摄取结果一致，nRGD-Lipo-Dox在CoCl2刺激的4T1细胞和IL-4刺激后的M2型巨噬细胞IC50更低,说明其对legumain高表达的细胞杀伤力更强。
本发明人也通过体内评价了nRGD组的靶向性。如图4-4,nRGD共给药或者修饰均增加Dox在肿瘤部位的蓄积，说明其提高药物在肿瘤部位的渗透性。切片中发明者看到由于Dox及脂质体对肿瘤细胞的杀伤作用，在渗透多的肿瘤出现了空洞，而且只剩下肿瘤间质的结缔组织。发明者对抗血管生成作用进行了评价，发现随着时间点的增加，肿瘤在nRGD组和iRGD–Lipo-Dox组的血管在逐渐减少。与生理组，Dox以及PEG–Lipo-Dox相比，nRGD组和iRGD–Lipo-Dox组肿瘤相关血管急剧减少。然而，抗血管生成以及药物对肿瘤直接杀伤常常会导致肿瘤部位肿瘤相关巨噬细胞聚集。之前的研究表明nRGD组和iRGD–Lipo-Dox组会导致肿瘤部位血管和肿瘤细胞快速的摧毁。如图4-5，发现TAMs果然在iRGD–Lipo-Dox组肿瘤部位随时间逐渐增多。nRGD组正如发明者描述的一样，具有M2型巨噬细胞杀伤作用，并没有导致TAMs的增加。
这些结果均证实nRGD具有靶向肿瘤血管和肿瘤细胞，同时具有靶向TAMs的作用。
表2：Dox及脂质体对4T1,HUVEC和Raw264.7细胞24h的半数致死率(IC50)。(n＝3)
3.nRGD组靶向TAMs从而调节肿瘤的微环境，如图5和图6。
正如发明内容中所述，nRGD靶向TAMs对于肿瘤微环境的调控是意义重大的，发明者对肿瘤微环境的变化进行了研究。
首先发明者对肿瘤部位的细胞因子水平进行了研究。据报道，TAMs是高表达TGFβ1,CCl2和IL-10的细胞。如图5，nRGD组三者的表达量均降低了。相反，nRGD组的IL-6和TNF-α表达量增加了，两者的增加有助于抑制效应T细胞的作用从而抑制肿瘤部位的免疫反应。结果表明nRGD组肿瘤部位细胞因子的改变有助于提高其治疗肿瘤的作用。
由于靶向TAMs有助于是肿瘤血管正常化从而提高肿瘤的治疗效果。发明者对血管内皮生长因子(VEGF),CD34标记的肿瘤血管以及CD105标记的肿瘤新生血管进行了研究。如图6-1,6-2和6-3，nRGD组具有相对较低的VEGF的表达，同时肿瘤部位的血管和新生血管减少。而iRGD–Lipo-Dox组，虽然血管数量减少，但是看到VEGF和新生血管表达增加。说明nRGD靶向TAMs治疗后仍然保持肿瘤血管正常化从而抑制肿瘤血管生成和肿瘤复发。
TAMs也与肿瘤部位的免疫逃逸和抑制有关。发明者对肿瘤细胞的免疫细胞的数量进行了研究。如图6-4，CD8+T细胞变化没有明显的规律。如图6-5和6-6，调节性T细胞和MDSCs在Dox,PEG-Lipo-Dox和iRGD–Lipo-Dox组均出现了肿瘤部位数量增加，而nRGD组则没有变化。这些结果表明，nRGD组靶向TAMs,从而减低了调节性T细胞和MDSCs的数量,压制了这些细胞对肿瘤生长和肿瘤免疫逃逸的作用。
4.nRGD组表现出更低的毒性，如图7。
对于化疗药物来说，生物安全性是需要注意的不可忽略的一部分。发明人评价了给药后的毒性。发明人发现nRGD的加入并没有降低小鼠的体重。对脏器切片发现，nRGD组降低了对心脏，肾和肝的毒性，可能与其高靶向性和体内分布的改变有关。nRGD组降低系统毒性，数据显示，nRGD组具有更低的脾重量。细胞因子IL-6和IL-12测定也发现，nRGD组血清中IL-6和IL-12含量降低。
综上所述，nRGD组通过靶向肿瘤血管和肿瘤细胞且靶向TAMs调节肿瘤微环境，达到了卓越的抗肿瘤效果，并且表现出更低的毒性。
实施例4
紫杉醇(PTX)及其白蛋白纳米粒的药效评价
雌性Balb/c小鼠接种5X1054T1个细胞，随机分成5组。生理盐水组(N.S),PTX,紫杉醇白蛋白纳米粒(PTX-BSA),PTX与nRGD混合给药组(PTX+nRGD)和紫杉醇白蛋白纳米粒与nRGD混合给药组(PTX-BSA+nRGD)。在第8,12,16天注射10mg/kgPTX当量的药物或制剂。混合给药组单次给药为两针，一针为10mg/kgPTX当量的药物或制剂，同时注射另一针为4.8mg/kg的nRGD。每过2天量一次体积和体重。在20天的时候处死部分小鼠。肿瘤称量后计算平均抑瘤率:TGI＝(1-(治疗组的肿瘤平均重量/(对照组肿瘤平均重量))X100％。
结果：如图8，nRGD组提高PTX和PTX-BSA抗肿瘤的效果,并且体重没有降低，没有增加毒性。
实施例5
氧化石蒜碱(IBT)及其脂质纳米粒的药效评价
雌性Balb/c小鼠接种5X1054T1个细胞，随机分成5组。生理盐水组(N.S),IBT,氧化石蒜碱脂质纳米粒(IBT-NLC),氧化石蒜碱与nRGD混合给药组(IBT+nRGD)和氧化石蒜碱脂质纳米粒与nRGD混合给药组(IBT-NLC+nRGD)。在第8,9,10天注射12mg/kgIBT当量的药物或制剂。混合给药组单次给药为两针，一针为12mg/kgIBT当量的药物或制剂，同时注射另一针为4.8mg/kg的nRGD。每过2天量一次体积和体重。在20天的时候处死部分小鼠。肿瘤称量后计算平均抑瘤率:TGI＝(1-(治疗组的肿瘤平均重量/(对照组肿瘤平均重量))X100％。
结果：如图9，nRGD组提高PTX和PTX-BSA抗肿瘤的效果，并且体重没有降低，没有增加毒性。
实施例6
多西他赛(TXT)及其胶束的药效评价
雌性Balb/c小鼠接种5X1054T1个细胞，随机分成5组。生理盐水组(N.S),TXT,多西他赛胶束(TXT-micells),多西他赛与nRGD混合给药组(TXT+nRGD)和多西他赛胶束与nRGD混合给药组(TXT-micells+nRGD)。在第8,10,12天注射15mg/kgTXT当量的药物或制剂。混合给药组单次给药为两针，一针为15mg/kgTXT当量的药物或制剂，同时注射另一针为4.8mg/kg的nRGD。每过2天量一次体积和体重。在20天的时候处死部分小鼠。肿瘤称量后计算平均抑瘤率:TGI＝(1-(治疗组的肿瘤平均重量/(对照组肿瘤平均重量))X100％。
结果：如图10，nRGD组提高TXT和TXT-micells抗肿瘤的效果，并且体重没有降低，没有增加毒性。
实施例7
在脑胶质瘤模型中，nRGD组较iRGD组具有更好的抗肿瘤效果。
脑胶质瘤小鼠，随机分成9组，每组20只。生理盐水组(N.S),替尼泊苷(Teniposide),游离氧化石蒜碱和奥曲肽(freeIBT&OCT),氧化石蒜碱和奥曲肽PEG化脂质体(PEG-Liposome),脂质体与iRGD混合给药组(PEG-Liposome+iRGD),脂质体与nRGD混合给药组(PEG-Liposome+nRGD),iRGD修饰的氧化石蒜碱和奥曲肽PEG化脂质体(iRGD-Liposome),nRGD修饰的氧化石蒜碱和奥曲肽PEG化脂质体(nRGD-Liposome)和空白脂质体和nRGD混合给药组(blank)。在第5,7,9,11,12天注射10mg/kgIBT和200μg/kgOCT当量的药物或制剂。在第5,7,9,11,12天注射10mg/kgTeniposide为阳性对照。混合给药组单次给药为两针，一针为10mg/kgIBT和200μg/kgOCT当量的药物或制剂，同时注射另一针为5mg/kg的iRGD或nRGD。每天记录小鼠生存情况，绘生存曲线。
结果：如图11，在脑胶质瘤模型中，不管是混合给药，还是修饰在脂质体表面，nRGD组小鼠较iRGD组具有更长的生存周期。因而，不管是混合给药，还是修饰在脂质体表面，nRGD组较iRGD组具有更好的抗肿瘤效果。
实施例8
发明人以阿霉素为模型药物对nRGD使用方式进行了筛选。
雌性Balb/c小鼠接种5X1054T1个细胞，随机分成3组。分别将阿霉素与nRGD混合给药，nRGD先于阿霉素给药或后于阿霉素给药。
结果：不同的给药方式对抗肿瘤效果没有明显差异。
实施例9
发明人以阿霉素为模型药物对nRGD使用浓度进行了筛选。
雌性Balb/c小鼠接种5X1054T1个细胞，随机分成5组。给阿霉素剂量均为5mg/kg,而给nRGD浓度分别为1,2,4,8,10mg/kg
结果：nRGD浓度跟Dox抗肿瘤呈正相关。
实施例10
通过固相合成法合成(吉尔生化(上海)有限公司外包合成)。将靶向肿瘤新生血管内皮细胞整合素受体的多肽序列RGD及c(RGDfK)与AAN通过肽键相连。序列为CRGDNAA和C(RGDfK)AAN。评价这两个肽的效果如下所述：
雌性Balb/c小鼠接种5X1054T1个细胞，随机分成3组。给阿霉素剂量均为5mg/kg,其余两组在阿霉素的基础上分别给上述多肽。
结果：CRGDNAA及C(RGDfK)AAN均可提高阿霉素的药效。
实施例11
通过固相合成法合成(吉尔生化(上海)有限公司外包合成)。将靶向肿瘤新生血管内皮细胞整合素受体的多肽序列RGD及c(RGDfK)与AAN通过肽键相连。序列为CRGDNAA和C(RGDfK)AAN。评价这两个肽的效果如下所述：
雌性Balb/c小鼠接种5X1054T1个细胞，随机分成3组。给阿霉素剂量均为5mg/kg,其余两组在阿霉素的基础上分别给上述多肽。
结果：CRGDNAA及C(RGDfK)AAN均可提高阿霉素的药效。
综上所述，本发明的nRGD显著增加抗肿瘤药物的效果，并具有更低的毒性，而且具有广泛适用性，这是之前文献和资料都均未报道过的。发明人通过合理的推测，本发明用于多种抗肿瘤组合物，也和抗肿瘤辅助分子混用，提高其对恶性或良性肿瘤的治疗作用。

Claims (10)

1.一种多肽nRGD，其特征在于将含丙氨酸-丙氨酸-天冬酰胺（AAN）的序列连接于含RGD肽。
2.根据权利要求1所述的多肽nRGD，其特征在于nRGD肽中所述的含RGD肽（链）包含但不限于：RGD肽、环状c(RGDfK)、iRGD或其衍生物。
3.根据权利要求1所述的多肽nRGD，其特征在于含丙氨酸-丙氨酸-天冬酰胺（AAN）的序列包括其衍生物，如对天冬氨酸蛋白内切酶敏感的多肽底物R-AAN-序列，其中R基团指代氢原子（H）、乙酰基（Ac），丙氨酸（A），苯丙氨酸（F），甘氨酸（G）或它们的结合物；AAN中R优选为H。
4.根据权利要求1-3任一项所述的多肽nRGD，其特征在于，AAN与含RGD肽是优选通过共价方式连接；更优选是通过肽键或氨基酸肽链连接；进一步优选地，AAN与含RGD肽通过以下方式连接：-CH2NH-，-CH2S-,-CH2-CH2-,-CH=CH-,-CH(OH)CH2-和-CHH2S-。
5.一种药物组合物，其特征在于包含权利要求1所述的多肽nRGD与药物活性成分，或包含权利要求1所述的多肽nRGD与递药载体。
6.根据权利要求5所述的药物组合物，其特征在于所述多肽nRGD与药物活性成分通过共价连接或者非共价缔合，或所述多肽nRGD与递药载体通过共价连接或者非共价缔合。
7.根据权利要求5的药物组合物，其特征在于所述的nRGD多肽能够与一个或多个辅助分子合用；优选地，所述辅助分子包括独立的归巢分子、靶向分子、亲和配体、细胞穿入肽，体内逃逸分子、亚细胞靶向分子、核靶向分子或它们的结合物和混合物。
8.权利要求1的多肽nRGD或权利要求5的药物组合物在制备药物中的应用。
9.根据权利要求8的应用，其特征在于所述药物优选用于抗肿瘤。
10.根据权利要求9的应用，其特征在于所述肿瘤包括良性或恶性肿瘤，包括上皮组织良性或恶性肿瘤；间叶组织良性或恶性肿瘤；淋巴造血组织良性或恶性肿瘤；神经组织良性或恶性肿瘤；性腺或胚胎剩件良性或恶性肿瘤；其他肿瘤包括色素痣，葡萄胎，黑色素瘤，绒毛膜上皮癌，精原细胞癌，无性细胞瘤，胚胎性癌。
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