CN107955074A - 氧化性修饰改善细胞穿透性胜肽的成药性以作为药物载体 - Google Patents

氧化性修饰改善细胞穿透性胜肽的成药性以作为药物载体 Download PDF

Info

Publication number
CN107955074A
CN107955074A CN201710335258.0A CN201710335258A CN107955074A CN 107955074 A CN107955074 A CN 107955074A CN 201710335258 A CN201710335258 A CN 201710335258A CN 107955074 A CN107955074 A CN 107955074A
Authority
CN
China
Prior art keywords
peptide
cell
polymer
cppecp
ecp
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710335258.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107955074B (zh
Inventor
林育民
陈韦岑
蒋文钦
张定莲
郭俊宏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jean Biotechnology Co Ltd
Original Assignee
Jean Biotechnology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jean Biotechnology Co Ltd filed Critical Jean Biotechnology Co Ltd
Publication of CN107955074A publication Critical patent/CN107955074A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107955074B publication Critical patent/CN107955074B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/46—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates
    • C07K14/47—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K7/00—Peptides having 5 to 20 amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
    • C07K7/04—Linear peptides containing only normal peptide links
    • C07K7/06—Linear peptides containing only normal peptide links having 5 to 11 amino acids
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70—Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/715—Polysaccharides, i.e. having more than five saccharide radicals attached to each other by glycosidic linkages; Derivatives thereof, e.g. ethers, esters
    • A61K31/726—Glycosaminoglycans, i.e. mucopolysaccharides
    • A61K31/727—Heparin; Heparan
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/30—Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
    • A61K47/42—Proteins; Polypeptides; Degradation products thereof; Derivatives thereof, e.g. albumin, gelatin or zein
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K2319/00—Fusion polypeptide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K2319/00—Fusion polypeptide
    • C07K2319/01—Fusion polypeptide containing a localisation/targetting motif
    • C07K2319/10—Fusion polypeptide containing a localisation/targetting motif containing a tag for extracellular membrane crossing, e.g. TAT or VP22

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)

Abstract

本发明提供一种经由氧化性修饰所得的细胞穿透性胜肽二聚体，藉由双硫键将两单体连接而成。本发明的有益效果是，该二聚体可通过增强胜肽载体的稳定性、降低其被酵素水解的速率、保持细胞穿透能力及增加硫酸乙酰肝素的结合专一性与结合力来增加胜肽的成药性。此经修饰的胜肽可作为适合的药物载体来传递药物，以应用于标靶治疗。

Description

氧化性修饰改善细胞穿透性胜肽的成药性以作为药物载体
技术领域
本发明系关于一种经氧化修饰所产生的细胞穿透性胜肽二聚体，特别是关于一种通过双硫键连接的细胞穿透性胜肽二聚体。此二聚体改善原有的细胞穿透性胜肽的特性，尤其是应用于药物载体时所产生的药物安定性问题，所导致的成药性障碍。
背景技术
目前在癌症治疗的化学疗法中，常产生严重的不良副作用，乃是因药物对癌细胞和正常细胞不具辨识度，无选择性的攻击，因而导致药物疗效区间(therapeutic window)范围狭小，更损及临床预后结果(prognosis)。为了降低对正常组织的危害，用于抗癌的化学治疗常常给予未达标准的治疗剂量，导致治疗效果不全然达到预期的效果。为了克服这些挑战，标靶药物传递系统应运而生，藉由专一性的特定细胞结合能力，药物功效得以改善并降低副作用。时至今日，研究显示，除单株抗体外，胜肽、蛋白质及小分子皆有可能作为载体，与药物结合形成载体-药物复合物，能选择性地将药物带至特定受体异常表现的癌细胞。然而，截至目前为止，尚未有任何利用胜肽所形成的载体-药物复合物成功地上市。这可能归咎于许多原因，包含(a)发现能匹配特定细胞表面标靶受体(targeted receptor)的适当配体(ligand)的工程巨大；(b)缺乏配体被细胞吸收与胞内排除等机转的相关研究信息；及(c)关于此类复合物的物理、化学性质与传输特性等系统性研究十分有限。
近期，有一种新型态细胞穿透性胜肽(CPP)的发现，已针对上述诸多问题，贡献可能的解决方案。此种胜肽CPPecp，衍生自人类嗜酸性阳离子蛋白质的特定氨基酸序列[ECP(32-41)]。之前已被证明位于CPPecp的特定内部结构区域(motif)具有肝素或硫酸乙酰肝素的结合能力，且CPPecp同时展现低细胞毒性与适度的癌细胞转移抑制性，并通过巨胞饮作用(macropinocytosis)而达到其优越的细胞穿透性功效。这些功能特性也同步宣告CPPecp可能作为治疗用的药物载体。
然而，一般而言，自然存在的胜肽在循环血清中通常具有相对较短的半衰期，低穿透性及代谢不稳定性，导致其在组织中的滞留时间是有限且短暂的。即使CPPecp被证明具有高度的穿透性，考虑药物吸收、分布、代谢和排泄(ADME)等诸多议题，低半衰期仍是使其成为成功的药物载体的巨大挑战。在本发明中，透过加强胜肽载体的稳定性、降低其被酵素水解的速率、保持穿透性及增加其对于硫酸乙酰肝素的选择性结合活性，发展出改善胜肽成药性的策略。
在上述发明背景说明段落中所揭露的内容，仅为增进对本发明的背景技术的了解，因此，上述的内容含有不构成阻碍本发明的先前技术，且应为本领域习知技艺者所熟知。
发明内容
本发明提供一种用于改善细胞穿透性胜肽的胜肽成药性的概念，此细胞穿透性胜肽称为CPPecp，其具有后述的序列：NYBX1BX2BNQX3，其中B代表碱性氨基酸，X1代表带有芳香基、疏水性或不带电的侧链的氨基酸，X2代表半胱氨酸(Cysteine)，及X3代表天门冬酰胺(Asparagine)或不存在。
本发明更提供一种氧化性修饰的策略，通过加强胜肽稳定性、降低其被酵素水解的速率、保持穿透性及增加其对于硫酸乙酰肝素的选择性结合活性，进而改善胜肽应用于药物载体的成药性。
本发明另提供一种胞内输送的方法，包含：(a)提供一复合物包含本发明的细胞穿透性胜肽聚合物，及(b)将该复合物与目标细胞进行培养。
本发明亦提供一种复合物，其包含本发明的经修饰的药物载体以及一至二个物质，这类物质可由以下群组构成，包含：治疗剂、诊断探针、胜肽、核苷酸、反义寡核苷酸、蛋白质、奈米粒子、微脂体、小分子及放射性标记物质可用于单独或组合治疗。
本发明更提供一种用于传递所欲物质至受试者的方法，包含：(a)制备一包含本发明的经修饰的药物载体的复合物；(b)口服、关节内、腹腔内、鞘内、动脉内、鼻内、脑内、皮下、肌肉内、静脉内、表皮内、直肠内、或局部投入该复合物给受试者。
本发明的优点是可应用于组合治疗(combinatorial therapy)或诊断治疗(theranostics)。
本发明一个或一个以上实施例的细节将于所附图式和以下描述中予以阐述。通过这些描述、图式和申请专利范围，将可容易地了解本发明的其他特征、目的和优点。同时，为了让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明。
附图说明
本发明将参照附图合并后文的详细叙述使得本发明更加容易理解：
图1显示CPPecp于小鼠血清中的稳定性；其中CPPecp系溶于1xPBS(4mg/ml)中，并于下列各种不同的时间点与等体积的小鼠血清(最终浓度50％)一同培养：0、2、5、15、30、60分钟。反应系通过加入等体积的TCA溶液(最终浓度50％)终止反应，且通过离心以移除变性的血清蛋白。上清液通过HPLC测量定量出剩余的CPPecp。设定反应起始点(t＝0)的CPPecp回收量为百分之百并计算在每个时间点回收的CPPecp相对量。资料代表三个独立实验的平均数±标准偏差。CPPecp的半衰期(t1/2)系由CompuSyn软件计算获得。
图2显示CPPecp与N端带有FITC荧光染剂标记的CPPecp复合物于小鼠血清中的稳定性比较；其特征在于两者系溶于去离子水(0.5mg/ml)，并于下列各种不同的时间点与等体积的20％小鼠血清(最终浓度10％)一同培养：0、2、5、15、30、60分钟。反应系通过加入等体积的TCA溶液(最终浓度50％)终止反应，且通过离心以移除变性的血清蛋白。上清液通过HPLC测量定量出剩余的胜肽。设定起始点(t＝0)的CPPecp回收量为百分之百并计算在每个时间点回收的CPPecp相对量。CPPecp与带有FITC标记的CPPecp的半衰期(t1/2)系由CompuSyn软件计算获得。
图3显示N端带有荧光染剂标记的(5-FAM)-CPPecp-CPPecp(A)及N端乙酰化的Ac-CPPecp(B)等胜肽复合物于小鼠血清中的稳定性；其特征在于两者经修饰的胜肽系溶于蒸馏水(0.5mg/ml)，并于下列各种不同的时间点与等体积的20％小鼠血清(最终浓度10％)一同培养：0-24小时培养(5-FAM)-CPPecp-CPPecp、0-60分钟培养Ac-CPPecp。反应系通过加入等体积的TCA溶液(最终浓度50％)终止反应，且通过离心以移除变性的血清蛋白。上清液通过HPLC测量定量出剩余的胜肽。设定起始点(t＝0)的CPPecp回收量为百分之百并计算在每个时间点回收CPPecp相对量。(5-FAM)-CPPecp-CPPecp及Ac-CPPecp的半衰期(t1/2)系由CompuSyn软件计算获得。
图4显示CPPecp二聚体的分子量(A)及经2-巯基乙醇还原的CPPecp二聚体HPLC分析图(B)；其特征在于CPPecp的半胱氨酸硫醇基系以10mM的过氧化氢或50μM的硫酸铜于室温下进行氧化12-16小时。CPPecp二聚体的分子量系以质谱仪所测定。为了更进一步确认胜肽间双硫键的形成，CPPecp二聚体系于室温下以1％的2-巯基乙醇(2-mercaptoethanol)培养5分钟，再以HPLC分析。2-巯基乙醇系用以还原双硫键至硫醇基。
图5显示CPPecp(A)与CPPecp二聚体(B)于小鼠血清中稳定性的比较；其特征在于两者的胜肽系溶于1xPBS(4mg/ml)中，并于下列各种不同的时间点与等体积的小鼠血清(最终浓度50％)一同培养：0-60分钟培养CPPecp、0-48小时培养CPPecp二聚体。反应系通过加入等体积的TCA溶液(最终浓度50％)终止反应，且通过离心以移除变性的血清蛋白。上清液通过HPLC测量定量出剩余的胜肽。设定反应起始点(t＝0)的CPPecp回收量为百分之百并计算在每个时间点回收的CPPecp相对量。资料代表三个独立实验的平均数±标准偏差。CPPecp与CPPecp二聚体的半衰期(t1/2)系由CompuSyn软件计算获得。
图6显示在荧光显微镜下，CPPecp(A)与CPPecp二聚体(B)结合与穿透细胞的影像；其特征在于，处理前，含细胞的每个孔(井)(12孔的微量细胞培养盘)系通过2％的BSA阻隔(blocking)1小时并以PBS洗涤两次。阻隔之后，A549细胞分别以12.5μM的FITC-CPPecp及FITC-CPPecp二聚体在37℃下培养30分钟。在以PBST洗涤二次后，细胞以甲醇固定20分钟且由PBST洗涤四次。最终，细胞系通过含DAPI的封片剂(DAPI containing mounting medium)所固定。胜肽的结合与穿透情形系通过荧光共轭焦显微镜所分析。放大倍率：100x；比例尺：30μm。
图7显示CPPecp与CPPecp二聚体于NCl-H460细胞的结合专一性；其特征在于，处理前，含细胞的每个孔(井)(96孔的微量细胞培养盘)在4℃下系通过2％的BSA阻隔1小时并以PBS洗涤一次。阻隔之后，NCI-H460细胞分别以0.625、1.25及2.5μM的FITC-CPPecp及FITC-CPPecp二聚体在4℃下培养1小时。以PBS洗涤之后，FITC-CPPecp及FITC-CPPecp二聚体的结合系以荧光分光亮度计所测量(A)。为了测试结合专一性，在胜肽处理之前，细胞系与肝素酶(5U/ml)在37℃下先行培养2小时(B及C)。将已知用于处理细胞的所有胜肽量(包含结合及洗出)定义为百分之百，并计算FITC-CPPecp及FITC-CPPecp二聚体的相对结合。资料代表三次独立实验(triplicate incubation)的平均数。误差线(error bar)显示三个重复实验中的标准偏差。
图8显示CPPecp及CPPecp二聚体对于不同肺癌细胞株的毒性；其特征在于，细胞在37℃下与下列不同浓度的CPPecp及CPPecp二聚体分别培养72小时：0、0.3、1、3、10及30μM。细胞存活率系由MTS试验法测量获得。不经胜肽处理的细胞数定义为百分之百(对照组)且计算出经不同胜肽浓度处理下的细胞相对存活率。
具体实施方式
本发明的优点、特征以及达成方法将通过例示性实施例及附图进行更详细地描述而更容易被理解。然而，本发明可以不同形式来实现且不应该被理解仅限于此处所陈述的实施例。相反地，对所属技术领域具有通常知识者而言，所提供的这些实施例将使本揭露更加透彻与全面且完整地传达本发明的范畴，且本发明将仅为所附加的申请专利范围所定义。在图中，成分或组件的尺寸及相对尺寸为了清晰易懂而可能以夸示方法表示。
除非另外定义，所有使用于后文的术语(包含科技及科学术语)具有与本发明所属该领域的技术人士一般所理解相同的意思。将更可理解的是，例如于一般所使用的字典所定义的那些术语应被理解为具有与相关领域的内容一致的意思，且除非明显地定义于后文，将以一般或普通的意义理解。
后述的实施例系提供以阐述本发明的实施态样且辅助所属领域通常知识者实践本发明。这些实例并非被视为限制本发明的范围的手段。
实施例
本发明将参照后文中的实例，进一步地描述制备细胞穿透性胜肽二聚体的流程步骤及其性质分析，其仅为例示性，非为限制性。其目的在使熟习此项技艺的人士能够了解本发明的内容并据以实现。有关本发明所主张的范围，应以申请专利范围为准。
实例1对于CPPecp稳定性的改善
未经修饰的CPPecp(NH2-NYRWRCKNQN-COOH)系由台湾的明欣生物科技有限公司(MISSION BIOTECH Inc.)所合成。为了测定未经修饰的CPPecp在小鼠血清中的稳定性，CPPecp(0.5mg/ml或4mg/ml)系与等体积的全小鼠血清(品种：CD-1(ICR)，最终浓度50％)混合且在室温下培养0、2、5、15、30及60分钟。此反应通过加入等体积的100％TCA溶液200μl而停止，并震荡5秒以沉淀血清蛋白。变性且沉淀的血清蛋白系通过在4℃，18000x g的条件离心2分钟移除。上清液系由HPLC(管柱：STAR EP-18e；移动相A：0.1％TFA于去离子水；移动相B：0.1％TFA于乙腈；流速：1ml/min；移动相梯度条件：移动相B于15分钟内由2％上升至35％；侦测波长：280nm)分析。设定起始点(t＝0)的CPPecp回收量为百分之百并计算在每个时间点回收的CPPecp相对量。CPPecp的半衰期(t1/2)系由CompuSyn软件1.0版计算获得。如图1所示，未经修饰的CPPecp于小鼠血清中的半衰期仅为2.34分钟，结果显示其未来应用于临床上的效益十分有限。
作为一可用的药物载体，蛋白质水解的稳定性及标靶传递的专一性为两个关键的性质。为了改善CPPecp的稳定性，系导入数个典型或非典型的修饰进行测试，包含：(1)N端荧光染剂标记(FITC及5-FAM)的胜肽复合物以模拟药物接合；(2)N端乙酰化(Ac)的胜肽复合物；(3)胜肽复合物C端与另一生物分子接合；及(4)通过氧化性修饰使得胜肽间(inter-peptide)的双硫键形成。为了测定FITC-CPPecp、(5-FAM)-CPPecp-CPPecp及Ac-CPPecp的稳定性，将0.5mg/ml的胜肽溶于蒸馏水，并与等体积的20％小鼠血清(最终为10％)混合，且通过上述的HPLC条件做分析。为了更进一步地测定长时间的稳定性，故延长培养时间(0、1、2、3、4、6、8、12、24及48小时)。如图2所示，与未经修饰的CPPecp比较，FITC-CPPecp并未显着改善胜肽稳定性。此结果暗示单纯的药物接合无法改善CPPecp的稳定性，需另行探索其他的策略。于图3A中，N端的5-FAM标记及胜肽复合物C端与另一生物分子标记的(5-FAM)-CPPecp-CPPecp延伸作用确实延长了其稳定性。然而，观察到此类胜肽数量于第一小时内急剧降低也暗示了其与小鼠血清蛋白的快速结合现象。另一方面，N端乙酰化，其作为一种传统改善胜肽稳定性的方式，也不足以改善CPPecp的稳定性，如同图3B所示。然而，令人惊讶的是，氧化性修饰形成的CPPecp二聚体可显着增加CPPecp的稳定性约达180倍，这指示了CPPecp二聚体可望成为有效性的临床药物载体(图5)。所有胜肽修饰复合物与CPPecp比较的半衰期系列于以下表一，并以CPPecp的半衰期(t1/2)为比较的基准点(one-fold)。
表一
实例2 CPPecp经氧化修饰形成CPPecp二聚体
为了增加CPPecp的稳定性并改善其应用潜力，胜肽间双硫键系存在于形成两个CPPecp胜肽的半胱氨酸残基之间。为了使双硫键形成，半胱氨酸的硫醇基(thiol group)于CPPecp中系以氧化剂，例如但不限于：10mM的过氧化氢或50μM的硫酸铜，于室温下进行氧化12-16小时以形成CPPecp二聚体(Abouelatta,A.I.,Campanali,A.A.,Ekkati,A.R.,Shmoun,M.,Kalapugama,S.,&Kodanko,J.J.(2009).Oxidation of the natural aminoacids by ferryl complex:kinetic and mechanistic studies with peptide modelcompounds.Inorganic chemistry,48(16),7729-7739)。CPPecp二聚体由HPLC分析(条件如实例1所述)所呈现，而其分子量经由明欣生物科技有限公司(MISSION BIOTECH Inc.)的质谱仪(MASS spectrometry)分析确定。为了更进一步确认胜肽间双硫键的形成，CPPecp二聚体系于室温下以1％的2-巯基乙醇(2-mercaptoethanol)(SIGMA)培养5分钟，并再以HPLC分析。2-巯基乙醇系用以还原双硫键至硫醇基。如图4A所示，质谱仪的分析结果系与CPPecp二聚体的分子量符合(分子量：2.76kDa)，其确认了CPPecp二聚体的形成。另一方面，CPPecp二聚体系通过2-巯基乙醇还原至单体(分子量：1.38kDa)，其再次确认了经双硫键所形成的CPPecp二聚体(图4B)。
实例3 CPPecp二聚体的细胞表面结合与穿透
细胞培养
A549细胞系以RPMI1640完全培养基(Hyclone)辅以经加热去活化的10％(v/v)胎牛血清(FBS；Gibco)及1％(v/v)的青霉素-链霉素(Gibco)培养。细胞系于15mm的盖玻片上生长，并于37℃下、5％的二氧化碳中培养。
CPPecp二聚体的细胞表面结合与渗透
为了验证CPPecp的双硫键结二聚体是否仍维持原先CPPecp所具有的功能，通过有FITC标记的CPPecp单体及二聚体分别进行细胞结合与穿透能力的分析，并经由荧光显微镜观察。胜肽处理前，12孔(well)的细胞培养盘中的每个孔及内部附着细胞的盖玻片系由含2％BSA的阻隔缓冲液浸泡1小时，以防止胜肽的非专一性结合，辅以PBS洗涤两次。在阻隔之后，生长于15mm盖玻片上的A549细胞系以12.5μM的FITC-CPPecp及FITC-CPPecp二聚体在37℃下培养30分钟。在以PBST洗涤二次后，细胞以甲醇固定20分钟且由PBST洗涤四次。细胞系通过含DAPI的封片剂(DAPI containing mounting medium)所固定以对比观测出细胞核。胜肽对细胞的结合与穿透情形通过荧光共轭焦显微镜(Leica)分析(图6)(放大倍率：100x；比例尺：30μm)。如图6所示，与FITC-CPPecp单体比较(图6A)，FITC-CPPecp二聚体同样具有细胞结合与穿透的特征，且可于A549细胞的细胞表面、细胞质及细胞核分别观察到胜肽的荧光讯号，这指出了CPPecp的原生功能在双硫键形成后并不会改变(图6B)。
实例4 CPPecp二聚体对于硫酸乙酰肝素的结合专一性
细胞培养
NCI-H460细胞系以RPMI1640完全培养基辅以经加热去活化的10％(v/v)胎牛血清(FBS；Gibco)及1％(v/v)的青霉素-链霉素(Gibco)培养。细胞系于15mm的盖玻片上生长，并于37℃下、5％的二氧化碳中培养。
硫酸乙酰肝素结合检定
为了证实双硫键结的CPPecp二聚体是否仍维持原先CPPecp对于硫酸乙酰肝素的专一性结合亲和性，硫酸乙酰肝素的结合亲和性系通过有FITC标记的CPPecp单体及二聚体进行研究，并由荧光分光亮度计所测量。将肺癌细胞，NCI-H460细胞(2*104/孔)，种于96孔的细胞培养盘中，经隔夜培养。待完全贴附之后，移除培养基，且每个孔在4℃环境下系通过2％的BSA(1xPBS)阻隔1小时以防止非专一性结合。阻隔之后，每个孔系以100μl的1xPBS清洗以移除残余的BSA。带有FITC标记的胜肽材料(CPPecp单体及二聚体)系制备于去离子水(最终浓度100μM)中并以所欲的浓度加入每个孔中(5μl+95μl无血清培养基)，于4℃环境下培养1小时。反应之后，移除含未结合胜肽的培养基并转移至另一细胞培养盘。每个孔系以100μl的1xPBS清洗，且将清洗的缓冲液转移至第二盘。清洗之后，每个孔再加入100μl的1xPBS，且通过荧光分光亮度计测量其荧光强度(激发波长：485nm；放射波长：521nm)以定义为结合部分。未结合且清洗掉的胜肽比例系加总培养基与缓冲液的荧光强度而获得。为了确认CPPecp结合的专一性是否与硫酸乙酰肝素相关，在以BSA阻隔之前，细胞系与5U/ml的肝素酶(heparanase)混合物(SIGMA)培养2小时以移除细胞表面的硫酸乙酰肝素。酵素处理后，每个孔系以100μl的1xPBS清洗以移除残余肝素酶混合物，并持续进行如上所述的结合流程。
所有注入胜肽的总和(inputs；包含结合及洗出)系经由每个胜肽的外加荧光强度标准曲线所计算而获得。FITC-CPPecp及FITC-CPPecp二聚体的结合百分比系基于实际结合部分除以所有胜肽注入加以计算而得。资料代表三个重复实验(triplicate incubation)的平均数。误差线(error bar)显示三个重复实验中的标准偏差。如图7A所示，与FITC-CPPecp(单体)比较，FITC-CPPecp二聚体的结合能力显着地增加，其显示了二聚化后显着增加胜肽对于细胞的结合能力。为了进一步确认结合专一性是否与硫酸乙酰肝素相关，预先以肝素酶对于NCI-H460细胞进行处理，如图7C所示，FITC-CPPecp二聚体对细胞的结合百分比显着减少，相同的趋势也在FITC-CPPecp单体上被发现(图7B)。结论是，与FITC-CPPecp比较之下，FITC-CPPecp二聚体显示出较佳的细胞结合亲和性，且此结合被证明是通过硫酸乙酰肝素而导致的专一性结合。
实例5 CPPecp二聚体作为有潜力的药物载体
为了研究CPPecp二聚体作为药物载体的应用潜力，系测试CPPecp单体与CPPecp二聚体于以下三肺癌细胞株中的毒性并相互比较：A549、NCI-H460及NCI-H441。肺癌细胞株系种于96孔的细胞培养盘(2*103/孔)经隔夜培养。附着之后，加入不同浓度的CPPecp单体及CPPecp二聚体(0、0.3、1、3、10及30μM)并培养72小时。细胞存活率试验系由MST试剂(Promega Corp.)所测定。未经处理的细胞系设置为控制组及百分之百，且计算出每个浓度的相对存活率。结果如图8所示，CPPecp单体及CPPecp二聚体于细胞存活率中显示两者对于三株肺癌细胞分裂皆无显着抑制作用。
综上所述，如本发明所述的结论，CPPecp的稳定性系通过于两个CPPecp分子之间的双硫键连结所形成的CPPecp二聚体所改善。此CPPecp二聚体仍维持如同原始CPPecp单体的细胞穿透性、增加对于硫酸乙酰肝素结合亲和性且无显着细胞毒性，显出了未来医药应用的潜力。更进一步地，CPPecp二聚体亦提供了接合不同组合的治疗剂、诊断探针或其他小分子至同一载体的可能性以用于单独或组合治疗的需求，故可更进一步地应用于组合治疗(combinatorial therapy)或诊断治疗(theranostics)中。
以上所述的实施例仅系为说明本发明的技术思想及特点，其目的在使熟习此项技艺的人士能够了解本发明的内容并据以实施，当不能以的限定本发明的专利范围，即大凡依本发明所揭示的精神所作的等同变化或修饰，例如：复数个细胞穿透性胜肽所组成的聚合物(复数系大于或等于二)，仍应涵盖在本发明的专利范围内。且任何熟悉此技术者可轻易完成的改变或等同性的安排均属于本发明所主张的范围，本发明的权利保护范围应以申请专利范围为准。
综观上述，可见本发明在突破先前的技术下，确实已达到所欲增进的功效，且也非熟悉该项技艺者所显而易见，其所具的创造性、实用性，显已符合专利的申请要件，爰依法提出专利申请，恳请贵局核准本件发明专利申请案，以励发明，至感德便。

Claims (9)

1.一种由复数个细胞穿透性胜肽所组成的聚合物，该每一细胞穿透性胜肽系由下列序列所组成：NYBX1BX2BNQX3，其中B代表碱性氨基酸，X1代表带有芳香基、疏水性或不带电的侧链的氨基酸，X2代表半胱氨酸(Cysteine)，及X3代表天门冬酰胺(Asparagine)或不存在；其特征在于，该复数个细胞穿通性胜肽之间系通过双硫键连接。
2.如权利要求1所述的聚合物，其中该聚合物为细胞穿透性胜肽二聚体。
3.如权利要求1或权利要求2所述的聚合物，其中该聚合物具有硫酸乙酰肝素的选择性结合活性。
4.如权利要求1所述的聚合物，其中该每一细胞穿透性胜肽系通过氧化修饰作用形成双硫键键结。
5.如权利要求4所述的聚合物，其中该氧化修饰作用可通过加入氧化剂进行。
6.如权利要求5所述的聚合物，其中该氧化剂为过氧化氢或硫酸铜。
7.一种复合物，其包含如权利要求第1～6项任一项的细胞穿透性胜肽聚合物及一选自由治疗剂、诊断探针、胜肽、核苷酸、反义寡核酸、蛋白质、奈米粒子、微脂体、小分子及标记物质组成的群组的物质。
8.一种胞内输送的方法，包含：(a)提供一复合物包含如权利要求第1～6项任一项的细胞穿透性胜肽聚合物，及(b)将该复合物与目标细胞进行培养。
9.如权利要求8所述的方法，其中该复合物包含一选自由治疗剂、诊断探针、胜肽、核苷酸、反义寡核酸、蛋白质、奈米粒子、微脂体、小分子及标记物质组成的群组的物质。
CN201710335258.0A 2016-10-13 2017-05-12 氧化性修饰改善细胞穿透性胜肽的成药性以作为药物载体 Active CN107955074B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662407540P 2016-10-13 2016-10-13
US62/407,540 2016-10-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107955074A true CN107955074A (zh) 2018-04-24
CN107955074B CN107955074B (zh) 2021-07-13

Family

ID=61903060

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710335258.0A Active CN107955074B (zh) 2016-10-13 2017-05-12 氧化性修饰改善细胞穿透性胜肽的成药性以作为药物载体

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10526369B2 (zh)
JP (1) JP6479088B2 (zh)
CN (1) CN107955074B (zh)
TW (1) TWI648291B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022141500A1 (zh) * 2020-12-31 2022-07-07 妍禾生医科技股份有限公司 一种可与活性物质合并使用并提升该活性物质效能的细胞穿透胜肽用于皮肤保健之用途

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI740342B (zh) * 2019-12-31 2021-09-21 傑安生技股份有限公司 胜肽ＣＰＰｅｃｐ二聚體用於治療皮膚炎之用途

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4849228A (en) * 1985-05-07 1989-07-18 Takeda Chemical Industries, Ltd. Polymer, production and use thereof
US5316935A (en) * 1992-04-06 1994-05-31 California Institute Of Technology Subtilisin variants suitable for hydrolysis and synthesis in organic media
GB2307476A (en) * 1995-06-06 1997-05-28 Procter & Gamble Peptides with anti-adherence activity for use in oral care compositions
US20130315828A1 (en) * 2012-05-23 2013-11-28 National Tsing Hua University Kit and method of use of targeting peptide for diagnosis and therapy of cancer
CN104302657A (zh) * 2012-09-10 2015-01-21 张大慈 免疫调节胜肽用于治疗或预防发炎相关疾病的方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7595374B1 (en) 2008-05-21 2009-09-29 National Tsing Hua University Heparin binding motif and use thereof
US8399416B2 (en) * 2008-05-21 2013-03-19 National Tsing Hua University Method of using heparin binding motif for treating asthma
US8372951B2 (en) 2010-05-14 2013-02-12 National Tsing Hua University Cell penetrating peptides for intracellular delivery

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4849228A (en) * 1985-05-07 1989-07-18 Takeda Chemical Industries, Ltd. Polymer, production and use thereof
US5316935A (en) * 1992-04-06 1994-05-31 California Institute Of Technology Subtilisin variants suitable for hydrolysis and synthesis in organic media
GB2307476A (en) * 1995-06-06 1997-05-28 Procter & Gamble Peptides with anti-adherence activity for use in oral care compositions
US20130315828A1 (en) * 2012-05-23 2013-11-28 National Tsing Hua University Kit and method of use of targeting peptide for diagnosis and therapy of cancer
CN104302657A (zh) * 2012-09-10 2015-01-21 张大慈 免疫调节胜肽用于治疗或预防发炎相关疾病的方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHIEN-JUNG CHEN 等: "A Heparan Sulfate-Binding Cell Penetrating Peptide for Tumor Targeting and Migration Inhibition", 《BIOMED RESEARCH INTERNATIONAL》 *
PING-HSUEH KUO 等: "Molecular Identification of a Unique Heparin Binding Motif Derived from Human RNase3", 《2012 SIXTH INTERNATIONAL CONFERENCE ON COMPLEX, INTELLIGENT, AND SOFTWARE INTENSIVE SYSTEMS》 *
SHENG-JIE YU 等: "Cell-Penetrating Peptide Derived from Human Eosinophil Cationic Protein Inhibits Mite Allergen Der p 2 Induced Inflammasome Activation", 《PLOS ONE》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022141500A1 (zh) * 2020-12-31 2022-07-07 妍禾生医科技股份有限公司 一种可与活性物质合并使用并提升该活性物质效能的细胞穿透胜肽用于皮肤保健之用途

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018062501A (ja) 2018-04-19
CN107955074B (zh) 2021-07-13
JP6479088B2 (ja) 2019-03-06
TWI648291B (zh) 2019-01-21
US20180105556A1 (en) 2018-04-19
US10526369B2 (en) 2020-01-07
TW201813973A (zh) 2018-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tian et al. A dynamic DNA tetrahedron framework for active targeting
Li et al. Translocator protein 18 kDa (TSPO): an old protein with new functions?
CN104981478B (zh) 细胞穿透肽、包含该肽的缀合物、及包含该缀合物的组合物
CN104768967B (zh) 细胞穿透性肽、包含该肽的缀合物、及包含该缀合物的组合物
CN107326002A (zh) Dna‑细胞缀合物
Taskova et al. Synthetic nucleic acid analogues in gene therapy: an update for peptide–oligonucleotide conjugates
CN107106564A (zh) 用于治疗与kras突变相关的恶性肿瘤的方法和组合物
CN105722850A (zh) 核苷酸类似物
JP2021152022A (ja) 細胞透過性抗体
Ward et al. Targeted dendrimer chemotherapy in an animal model for head and neck squamous cell carcinoma
CN108136042A (zh) 治疗性细胞内化缀合物
CN109797151A (zh) Circ-CDH1抑制剂的应用
CN107249644A (zh) 针对转铁蛋白受体(TfR)的RNA适体
Lee et al. Retina expression and cross-species validation of gene silencing by PF-655, a small interfering RNA against RTP801 for the treatment of ocular disease
Xiao et al. Multi‐functional peptide–microRNA nanocomplex for targeted microRNA delivery and function imaging
Brunetti et al. Neurotensin Branched Peptide as a Tumor‐Targeting Agent for Human Bladder Cancer
CN107955074A (zh) 氧化性修饰改善细胞穿透性胜肽的成药性以作为药物载体
Niu et al. Aptamer-mediated selective delivery of a cytotoxic cationic NHC-Au (I) complex to cancer cells
Han et al. Targeted nanoparticles assembled via complexation of boronic-acid-containing targeting moieties to diol-containing polymers
CN107530439A (zh) 用于治疗癌症的对人抗原R表达的siRNA抑制
Neira et al. Dendrimers as competitors of protein–protein interactions of the intrinsically disordered nuclear chromatin protein NUPR1
Dooley et al. NMR determination of the conformation of a trimethylene interstrand cross-link in an oligodeoxynucleotide duplex containing a 5 ‘-d (GpC) motif
CN111218443B (zh) 合成核酸药物偶联物的方法
Tsoneva et al. Molecular structure and pronounced conformational flexibility of doxorubicin in free and conjugated state within a drug–peptide compound
Zhang et al. Targeted peptide-Au cluster binds to epidermal growth factor receptor (EGFR) in both active and inactive states: a clue for cancer inhibition through dual pathways

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant