CN109467588A - 一种靶向人N-cadherin蛋白的多肽及其应用 - Google Patents

一种靶向人N-cadherin蛋白的多肽及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种靶向人N‑cadherin蛋白的多肽及其应用。所述多肽的序列具有通式为X1SX2X3RX4X5X6的氨基酸序列,其特异性地识别并结合N‑cadherin蛋白,与N‑cadherin蛋白的亲和力强,且无免疫原性,本发明的多肽、含有该多肽的偶联物、由该多肽形成的二价体或多价体可用于制备肿瘤的诊断试剂及治疗药物;另一方面,含有本发明多肽的磁性纳米颗粒还可以用于富集、分离和检测循环肿瘤细胞,本发明多肽在肿瘤诊断和治疗领域具有广阔的应用前景。

Description

一种靶向人N-cadherin蛋白的多肽及其应用
技术领域
本发明涉及药物化学领域,具体涉及一种靶向癌细胞EMT过程的多肽,和由该肽所衍生的且能与人间质细胞标记物N-钙粘蛋白(N-Cadherin)结合的产品及上述多肽或其衍生的产品在捕获循环肿瘤细胞中的应用。
背景技术
恶性肿瘤严重威胁着人类的健康与生命,而早期筛查和精准诊治可有效提高生存率。目前,液体活检成为可能改变癌症诊疗的新技术,其中循环肿瘤细胞(CirculatingTumor Cells,CTCs)是最受瞩目的研究对象。CTCs是指从原位实体瘤或转移灶释放进入外周血的肿瘤细胞。由于携带完整的细胞膜、蛋白质以及基因信息,CTCs的检测与分析成为目前最具发展潜力的肿瘤无创诊断和实时疗效监测技术,对于肿瘤早期诊断、预后评估及耐药提示都极为重要。目前主流的CTCs富集方法是以上皮来源的细胞粘附分子(EpCAM)为靶标,利用抗原-抗体作用原理,通过免疫磁珠进行捕获并计数。然而,由于CTCs从组织进入血液与上皮-间质转化(Epithelial-mesenchymal transition,EMT)过程密切相关,此时,上皮源性标记物下调而间质源性标记物上调。因此,单纯选取EpCAM为靶标会导致发生间质转化的CTCs丢失,难以保证CTCs的富集效率。
上皮-间质转化(EMT)过程是肿瘤进展过程中一个重要的事件,肿瘤细胞失去上皮极性转而获得成纤维细胞样的表型。越来越多的研究证实钙粘蛋白的异常表达或钙粘蛋白间的相互转化,是乳腺癌EMT过程中的关键进程。神经型钙黏附蛋白(N-cadherin)是一种依赖于Ca2+的细胞表面黏附分子,是细胞间黏连的主要结构成分,其主要功能是介导细胞间的粘附和迁移。因此,选择亲水性好,舒展性强,距胞膜较远的结构域作为靶点有利于多肽与蛋白的识别。乳腺癌,肝癌和子宫颈癌等多种肿瘤中都有间质标志物N-cadherin的过度表达,其已经成为癌症转移的重要靶标。目前,针对EMT过程的靶向诊断和治疗药物主要是抗体药物。虽然其具有特异靶向性,但也存在着制备繁琐,稳定性差,费用昂贵,穿透力弱等缺点。因此,为了提高对肿瘤转移诊断和治疗的特异性和准确性,弥补抗体的缺陷,迫切需要寻求针对乳腺癌EMT过程标志物设计小分子探针,以作为检测和治疗乳腺癌的有效方法。
肽库筛选就是在大量肽段中寻找具有特定结合功能的小分子多肽。目前肽库筛选方法包括噬菌体展示肽库和化学合成肽库筛选。经典的组合化学肽库构建方法之一是在固相合成中,通过对载体微珠的多次混合与均分,使每个微珠上带有唯一的一种随机多肽序列,称之为“一珠一物”肽库,因合成灵活性高,稳定可靠而在亲和筛选方面独具优势。
多肽类靶向小分子药物及诊断探针以成本低、分子量小、生物相容性好、穿透性强、无免疫原性、制备简单等特点,在肿瘤靶向给药、癌症诊断等方面彰显出很强的优越性,甚至显示了替代抗体类诊疗试剂的趋势。因此,在乳腺癌研究中针对肿瘤间质标志物合理设计并筛选对乳腺癌细胞的高特异亲和多肽,继而发展成为肿瘤的诊断试剂及治疗药物,是解决上述难题的有效途径。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题,本发明的目的是提供一种靶向人N-cadherin蛋白的多肽及其应用。
为了实现本发明目的,本发明的技术方案如下:
选择N-cadherin蛋白胞外区上179-204位富含精氨酸的一段亲水结构域(ELVRIRSDRDKNLSLRYSVTGPGADQ),其展示出与邻近分子晶体接触的潜能,易于发生多肽分子自聚组装。以该区域作为靶点,对上述序列进行一系列位点突变,合成组合化学肽库进行筛选。在突变位选择性质各异的氨基酸,并进行序列简并,获得N-cadherin靶向多肽。
本发明首先提供了一种具有通式为X1SX2X3RX4X5X6的氨基酸序列;其中S为丝氨酸,R为精氨酸,X1、X2为非极性氨基酸;X3为中性氨基酸;X4为中性氨基酸或芳香族氨基酸;X5为碱性氨基酸;X6为极性氨基酸或脂肪族氨基酸。
X1为亮氨酸或苯丙氨酸,和/或
X2为丙氨酸或苯丙氨酸;和/或
X3为天冬酰胺或苏氨酸;和/或
X4为丝氨酸或酪氨酸;和/或
X5为赖氨酸或精氨酸;和/或
X6为半胱氨酸或谷氨酰胺。
本发明实施例中的优选的多肽其氨基酸序列为NSATRYKC,KVKSDRVC,RSANRNVC。
本发明提供了所述的多肽与载体偶联得到的偶联物,所述载体为磁性纳米颗粒、药物、毒素、细胞因子、载体蛋白、抗体、酶、凝集素、荧光基团、量子点、放射性元素、放射性核素、放射性核素标记物、分子影像制剂或高吸光系数发色团。
优选地,所述载体为抗体或荧光基团。
更优选地,所述抗体为抗人源N-cadherin蛋白抗体。所述荧光基团为异硫氰酸荧光素。
进一步地,本发明提供了所述多肽与磁性纳米颗粒偶联物,该偶联物可对EMT过程的循环肿瘤细胞进行分离、富集和检测。
本发明还提供了上述多肽的衍生物,所述衍生物为上述多肽通过分子共价连接形成的二价体或多价体,或,所述二价体或多价体通过非共价连接方式与多聚体混合得到,所述多聚体为聚乙二醇(PEG)或环糊精。
上述二价体或多价体具有靶向EMT过程中间质来源标志物的肿瘤细胞的特性。
本发明还提供一种药物,该药物含有所述的多肽、所述的多肽与载体偶联得到的偶联物、和/或所述多肽的衍生物。
进一步地,本发明的提供的药物含有的多肽、二价体或多价体作为靶向多肽,与能杀伤癌细胞的制剂相缀合或混合。
优选地,所述的制剂为能杀伤癌细胞的化学药物、生物药物、纳米药物、放射性药物、光热治疗或光动力治疗药物或包裹这些药物的载体中的任意一种;
进一步优选地,所述的制剂为烷化剂、抗代谢药物、抗肿瘤天然药物、抗肿瘤抗生素、激素、金属络合物或肿瘤放射靶向标记物中的任意一种;
进一步优选地,所述载体为纳米材料,脂质体或油性化合物中的任意一种,或者由多种油性化合物所组成的混合物。
进一步地,本发明提供了所述多肽或所述的多肽与载体偶联得到的偶联物或所述多肽的衍生物或含有其的药物在制备肿瘤诊断制剂或试剂盒中的应用。
本发明提供了所述多肽或所述的多肽与载体偶联得到的偶联物或所述多肽的衍生物在制备肿瘤治疗药物中的应用。
本发明提供了所述多肽或所述的多肽与载体偶联得到的偶联物或所述多肽的衍生物在富集、分离或检测循环肿瘤细胞中的应用。
更进一步地,所述肿瘤为细胞间质标志物N-cadherin蛋白高表达相关的肿瘤;
优选地,所述肿瘤包括乳腺癌、肺癌、胃癌、肝癌、前列腺癌、膀胱癌或子宫颈癌。
本发明根据N-cadherin蛋白胞外区上179-204位富含精氨酸的一段亲水结构域,该区域氨基酸比较保守,针对这些特点设计并构建一珠一物肽库,利用免疫磁珠方法进行多肽库筛选,阳性肽珠经MALDI-TOF-MS鉴定,获得了一系列能特异性结合N-cadherin的活性多肽。本发明的肽具有靶向N-cadherin蛋白的作用,选择性强,无免疫原性,可以作为靶头增加药物或载有药物的载体如纳米材料、脂质体等在N-cadherin高表达细胞中的含量,再添加药学上可接受的辅料或佐剂制成新型的更有效的靶向抗癌药物。本发明的多肽、含有该多肽的偶联物、由该多肽形成的二价体或多价体可用于制备肿瘤的诊断试剂及治疗药物;含有本发明多肽的磁性纳米颗粒还可以用于富集、分离和检测循环肿瘤细胞。本发明提供的多肽可以采用化学合成的方法制备得到,纯度高,分子量小,特异性强,无免疫原性,安全可靠,在肿瘤诊断和治疗领域具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为筛选N-cadherin靶向多肽原理示意图。
图2为表面等离子共振(SPRi)方法检测NP与人N-cadherin蛋白的结合力作用。
图3为NP分别与人N-cadherin阳性高表达细胞MDA-MB-231细胞和阴性N-cadherin低表达乳腺癌细胞MCF-7的结合作用荧光图。
其中,a~d图是NP与人N-cadherin阳性高表达细胞MDA-MB-231细胞的特异性结合,e~h图是NP与阴性(N-cadherin低表达)乳腺癌细胞MCF-7无特异性结合。
图4为NP分别与TGF-β诱导的人乳腺癌MCF-7细胞和阴性N-cadherin低表达乳腺癌细胞MCF-7的结合作用荧光图。
其中,a~d图是NP与阴性(N-cadherin低表达)乳腺癌细胞MCF-7(non-inducedMCF-7)无特异性结合。e~h图NP与TGF-β诱导的人乳腺癌MCF-7细胞(induced MCF-7)的特异性结合。
图5A和图5B分别是两条靶向N-cadherin蛋白的多肽-FITC(氨基酸序列为N1:KVKSDRVC,N2:RSANRNVC)分别与人N-cadherin阳性高表达细胞MDA-MB-231细胞(a-d图)和TGF-β诱导的乳腺癌细胞MCF-7(e-h图)的结合作用荧光图。结果表明N1和N2能够结合在MBA-MD-231细胞和TGF-β诱导的乳腺癌细胞MCF-7的细胞膜上。
图6是NP-磁性纳米颗粒对MDA-MB-231细胞、MCF-7细胞、TGF-β诱导的MCF-7细胞、HL-60细胞和293T细胞的富集和分离的荧光显微镜照片。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。若未特别指明,实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段,所用原料均为市售商品。人乳腺癌细胞系MCF-7细胞和MDA-MB-231细胞购自中国医学科学院基础医学研究所的细胞资源中心。
实施例1多肽筛选系统的构建
1.实验仪器与材料
N-甲基吗啉(NMM),哌啶,三氟乙酸(TFA),二氯甲烷(DCM),茚三酮,维生素C,苯酚,四甲基脲六氟磷酸盐(HBTU),六氢吡啶,三异丙基硅烷(TIS),乙二硫醇(EDT),N,N二甲基甲酰胺(DMF),无水乙醚,树脂,甲醇,各种Fmoc保护氨基酸,多肽合成管,摇床,真空水泵,旋转蒸发仪,上述试剂和材料均从商业途径获得。
2.溶剂配制
脱保护溶剂——六氢吡啶:N,N二甲基甲酰胺=1:4
反应液——N-甲基吗啉:N,N二甲基甲酰胺=1:24
裂解液——三氟乙酸(92.5%)、三异丙基硅烷(2.5%)、乙二硫醇(2.5%)、超纯水(2.5%)。
茚三酮测试液——茚三酮:维生素C:苯酚=1:1:1
3.“一珠一物”多肽文库的合成
采用Fmoc固相肽合成方法合成多肽文库,筛选N-cadherin靶向多肽的过程如图1所示。具体方法为将被保护的氨基酸逐个偶联到固相树脂上,然后在强酸下将肽链从树脂上裂解同时去除侧链保护基团。
称取150mg的Tentagel-NH2树脂,按照上述固相多肽合成程序循环,依次加入180mg的Met、Gly、Asn依次进行反应三个循环。待反应完成后,把树脂均份3份,向每管分别加入60mg的His、Ser、Arg与等量的HBTU进行偶联,待偶联完毕后,把3管树脂混合,脱保护。再把树脂均分为3份,向每管分别加入60mg的Glu、Leu、Asn与等量的HBTU进行偶联,待偶联完毕后,把3管树脂混合,脱保护。再把树脂均分为4份,向每管分别加入45mg的Pro、Thr、Trp、Phe与等量的HBTU进行偶联,待偶联完毕后,把4管树脂混合,脱保护。再把树脂均分为5份,向每管分别加入36mg的Lys、Phe、Leu、Arg、Ser与等量的HBTU进行偶联,待偶联完毕后,把5管树脂混合,脱保护。再把树脂均分为5份,向每管分别加入36mg的His、Ser、Leu、Asp、Tyr与等量的HBTU进行偶联,待偶联完毕后,把5管树脂混合,脱保护。再把树脂均分为5份,向每管分别加入36mg的Tyr、Val、Ala、Asn、Cys与等量的HBTU进行偶联,待偶联完毕后,把5管树脂混合,脱保护。
经过上述置换和收缩步骤,真空抽干,得到加载有肽库的干燥树脂备用。
4.与N-cadherin特异性结合的多肽的筛选
用1×PBS把多肽文库的肽珠清洗3次,用5%的脱脂牛奶在混旋仪上37℃对肽珠封闭2h。再用1×PBS清洗3次,然后用生物素标记的N-cadherin蛋白与肽库珠在混旋仪上37℃混合孵育2h,用PBS清洗3次,把孵育后的多肽库置1.5mL EP管中,把EP管置于磁力架上。阳性多肽受磁力影响吸附于EP管侧壁,而阴性多肽由于重力沉降在EP管底。阳性微珠与生物素标记的受体蛋白孵育后,阳性肽珠特异性识别蛋白,链霉亲和素标记的磁珠通过识别生物素而识别阳性肽珠。阳性肽珠表面将包覆一层磁珠从而具有磁性从而被磁场捕获,相互作用如图1所示。
小心地用移液枪把管底部的肽珠转移到另一个管中,单个肽珠采用溴化氢裂解,经MALDI-TOF-MS鉴定获得相应序列信息。按序列重新合成部分标记FITC,MALDI-TOF鉴定和HPLC纯化用于后续试验。通过上述方法,将获得的符合要求的多肽进行后续的表面等离子共振(SPRi)和相关的细胞实验进行验证。筛选出的三条多肽氨基酸序列分别为:KVKSDRVC,RSANRNVC,NSATRYKC
经化学合成制得本发明优选的多肽序列为:NP:NSATRYKC。
实施例2通过表面等离子共振(SPRi)方法检测NP多肽与N-cadherin蛋白的亲和作用
将1mg/mL的实施例1制得的NP多肽及1×PBS点到芯片上,在4℃湿润条件下孵育过夜,然后用10×PBS清洗10min,再用1×PBS清洗10min,最后用去离子水清洗2次,每次10min,浸入含5%牛奶的1×PBS中,4℃条件下孵育过夜,然后用10×PBS清洗10min,1×PBS清洗10min,最后用去离子水清洗2次,每次10min,用氮气吹干,装芯片上机(PlexeraHT表面等离子共振成像系统)。
流动相依次通过1×PBS、2×PBS、1.25μg/mL、2.5μg/mL、5μg/mL和10μg/mL的人N-cadherin纯化蛋白,记录分析SPRi信号。
由图2可以看出,NP多肽的SPRi信号随着人N-cadherin蛋白浓度的增加(15.9nmol/L、31.8nmol/L、63.6nmol/L和127.2nmol/L)逐渐增强,N-cadherin蛋白浓度为127.2nmol/L(10μg/mL时结合能力最强),说明本发明的多肽对N-cadherin是有较强的结合能力,可以作为靶向N-cadherin的多肽用于相关的捕获循环肿瘤细胞的应用。
实施例3 N-cadherin多肽分别与人N-cadherin阳性乳腺癌细胞MDA-MB-231,N-cadherin阳性的经TGF-β诱导的乳腺癌细胞MCF-7,N-cadherin阴性乳腺癌细胞MCF-7的相互作用
N-cadherin阳性乳腺癌细胞系MDA-MB-231(N-cadherin高表达)细胞和TGF-β诱导的乳腺癌细胞MCF-7,N-cadherin阴性乳腺癌细胞MCF-7(N-cadherin低表达)用含10%胎牛血清的RPMI 1640培养基培养,以1×105/mL的细胞浓度植入圆形玻底培养皿(35mm),37℃,5%CO2细胞培养箱中培养24h后,弃去培养液,三种细胞中分别加入含1μmol/L Hoechst33342的50μmol/L的FITC标记的实施例1制得的NP多肽,4℃避光孵育1h后,分别弃去多肽溶液,并用预冷1×PBS洗涤3次。用激光扫描共聚焦显微镜(Olympus FV1000-IX81,日本)检测细胞中的荧光分布。
结果如图3和4所示,加入NP-FITC的MDA-MB-231细胞和TGF-β诱导的乳腺癌细胞MCF-7可以观测到明显的绿色荧光,而对照组的正常MCF-7细胞有微弱荧光或没有绿色荧光信号。同时利用Hoechst 33342(一种显示细胞核的蓝色荧光染料)进行核定位,结果表明本发明实施例1制得的N-cadherin多肽结合在MBA-MD-231细胞和TGF-β诱导的乳腺癌细胞MCF-7的细胞膜上,这与N-cadherin表达部位相同。
同等实验条件下,图5A和图5B分别为加入其他两条优选的靶向N-cadherin蛋白的多肽-FITC(氨基酸序列为N1:KVKSDRVC,N2:RSANRNVC)。实验结果表明N1和N2能够一定程度的结合在MBA-MD-231细胞和TGF-β诱导的乳腺癌细胞MCF-7的细胞膜上。
上述结果说明,NP-FITC多肽与人N-cadherin阳性乳腺癌细胞系的识别是具有专一性的,是靶向N-cadherin蛋白的,而且特异性与靶标蛋白的表达量呈正相关,可以作为靶向分子用于相关的诊断和捕获循环肿瘤细胞的检测。
实施例4制备多肽NP与磁性纳米颗粒偶联物
将实施例1制得的N-cadherin特异性识别多肽NP通过生物素-链亲和素相互作用与磁性纳米颗粒偶联:取5mg/ml的磁性纳米颗粒250μl,于vortex mixer涡旋仪(WH-866,太仓市华利达实验设备有限公司)上混合3-5min,用强磁性磁铁收集,并去除溶剂,而后取1mg/ml的FITC-NP-生物素(Biotin)的PBS溶液500μl。与磁性纳米颗粒混合(多肽与磁性纳米颗粒的质量比为2:5),而后放在摇床(THZ-D,泰州市万达气弹簧有限公司)上在25℃,150rpm下混合40min,再用强磁性磁铁富集磁性纳米颗粒于离心管一侧,约10min后从离心管的另一侧吸取液体,再加入一定量的PBS缓冲液,重选磁性纳米颗粒,再富集,吸去液体,如此反复3次,即可去除未结合的多肽,得到FITC-NP-生物素(Biotin)-磁性纳米颗粒,最后用250μl的PBS缓冲液溶解。
实施例5利用多肽-磁性纳米颗粒进行CTC的分离、富集和检测
收集一定量的MBA-MD-231细胞、MCF-7细胞、TGF-β诱导的MCF-7细胞、HL-60细胞和293T细胞,然后用4%多聚甲醛室温固定15min,之后用PBS洗去固定液,再加入20μl的80μg/ml的Hoechst33342(购自Sigma公司)对细胞进行染色,室温15min。用细胞计数板对上述几种细胞计数(见图6的“捕获前”),并按照细胞等数目分别制成体积为1ml的细胞液,再加入5μl的实施例4制得的多肽-磁性纳米颗粒溶液,在150rpm的摇床上4℃下混合60min。之后,用强磁性磁铁富集磁性纳米颗粒于离心管一侧,约30min后从离心管的另一侧吸取液体,再加入一定量的PBS,重悬磁性纳米颗粒,再富集,除去液体,如此反复3次,即将所分离的细胞,将其用20μl的PBS重悬,取10μl滴在载玻片上,盖玻片盖上后,制成样本,于荧光显微镜下统计计数,结果见图6的“捕获后”。
由图6可以看出,实施例4制得的NP-磁性纳米颗粒对1ml的MDA-MB-231细胞、MCF-7细胞、TGF-β诱导的MCF-7细胞、HL-60细胞和293T细胞,进行富集和分离的实验结果。可以看到,经多肽修饰后的磁性纳米颗粒能够从细胞悬浮液中富集分离出大量的N-cadherin高表达的MDA-MB-231细胞和TGF-β诱导的MCF-7细胞;同时仅分离出少量的EpCAM阳性细胞MCF-7和HL-60细胞以及293T细胞,说明本发明的多肽有比较好的特异性,可用于对EMT过程的循环肿瘤细胞进行分离、富集和检测,NP-磁性纳米颗粒对临床肿瘤转移的诊断及肿瘤的预后有重要的意义。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
序列表
<110> 国家纳米科学中心
<120> 一种靶向人N-cadherin蛋白的多肽及其应用
<130> KHP181116133.5
<160> 3
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 8
<212> PRT
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 1
Asn Ser Ala Thr Arg Tyr Lys Cys
1 5
<210> 2
<211> 8
<212> PRT
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 2
Lys Val Lys Ser Asp Arg Val Cys
1 5
<210> 3
<211> 8
<212> PRT
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 3
Arg Ser Ala Asn Arg Asn Val Cys
1 5

Claims (10)

1.一种靶向人N-cadherin蛋白的多肽,其特征在于,具有通式为X1SX2X3RX4X5X6的氨基酸序列;其中S为丝氨酸,R为精氨酸,X1、X2为非极性氨基酸;X3为中性氨基酸;X4为中性氨基酸或芳香族氨基酸;X5为碱性氨基酸;X6为极性氨基酸或脂肪族氨基酸。
2.根据权利要求1所述的多肽,其特征在于,
X1优选为亮氨酸或苯丙氨酸;
X2优选为丙氨酸或苯丙氨酸;
X3优选为天冬酰胺或苏氨酸;
X4优选为丝氨酸或酪氨酸;
X5优选为赖氨酸或精氨酸;
X6优选为半胱氨酸或谷氨酰胺。
3.根据权利要求1或2所述的多肽,其特征在于,其氨基酸序列为NSATRYKC。
4.权利要求1-3任一所述的多肽与载体偶联得到的偶联物,其特征在于,所述载体为磁性纳米颗粒、药物、毒素、细胞因子、载体蛋白、抗体、酶、凝集素、荧光基团、量子点、放射性元素、放射性核素、放射性核素标记物、分子影像制剂或高吸光系数发色团。
5.权利要求1-3任一所述的多肽的衍生物,其特征在于,所述衍生物为权利要求1-3任一所述的多肽通过分子共价连接形成的二价体或多价体,或,所述二价体或多价体通过非共价连接方式与多聚体混合得到,所述多聚体为聚乙二醇或环糊精。
6.一种药物,其特征在于,含有权利要求1-3任一所述的多肽、权利要求4所述的偶联物、和/或权利要求5所述的衍生物。
7.权利要求1-3任一所述的多肽或权利要求4所述的偶联物或权利要求5所述的衍生物或权利要求6所述的药物在制备肿瘤诊断制剂或试剂盒中的应用。
8.权利要求1-3任一所述的多肽或权利要求4所述的偶联物或权利要求5所述的衍生物在制备肿瘤治疗药物中的应用。
9.权利要求1-3任一所述的多肽或权利要求4所述的偶联物或权利要求5所述的衍生物或权利要求6所述的药物在富集、分离或检测循环肿瘤细胞中的应用。
10.根据权利要求7-9任一所述的应用,其特征在于,所述肿瘤为细胞间质标志物N-cadherin蛋白高表达相关的肿瘤;
优选地,所述肿瘤包括乳腺癌、肺癌、胃癌、肝癌、前列腺癌、膀胱癌或子宫颈癌。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020233572A1 (zh) * 2019-05-21 2020-11-26 北京中科纳泰生物科技有限公司 多肽磁性纳米颗粒、其制备方法及应用
CN114438038A (zh) * 2022-01-30 2022-05-06 浙江大学医学院附属邵逸夫医院 N-钙黏素多肽修饰间充质干细胞源性外泌体的制备和应用
WO2023093164A1 (zh) * 2021-11-24 2023-06-01 北京工业大学 一种特异性识别ctc膜蛋白的多肽-金属团簇探针及其定量检测膜蛋白表达量的应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050053973A1 (en) * 2001-04-26 2005-03-10 Avidia Research Institute Novel proteins with targeted binding
CN105198964A (zh) * 2015-10-12 2015-12-30 国家纳米科学中心 一种肿瘤靶向多肽、其制备方法及应用

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050053973A1 (en) * 2001-04-26 2005-03-10 Avidia Research Institute Novel proteins with targeted binding
CN105198964A (zh) * 2015-10-12 2015-12-30 国家纳米科学中心 一种肿瘤靶向多肽、其制备方法及应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
OREST W. BLASCHUK: "N-cadherin antagonists as oncology therapeutics", 《PHIL. TRANS. R. SOC. B》 *
韩亮: "多肽介导肝肿瘤靶向诊断与治疗的纳米载药系统", 《中国博士学位论文全文数据库》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020233572A1 (zh) * 2019-05-21 2020-11-26 北京中科纳泰生物科技有限公司 多肽磁性纳米颗粒、其制备方法及应用
CN113826013A (zh) * 2019-05-21 2021-12-21 北京中科纳泰生物科技有限公司 多肽磁性纳米颗粒、其制备方法及应用
CN113826013B (zh) * 2019-05-21 2024-05-24 北京中科纳泰生物科技有限公司 多肽磁性纳米颗粒、其制备方法及应用
WO2023093164A1 (zh) * 2021-11-24 2023-06-01 北京工业大学 一种特异性识别ctc膜蛋白的多肽-金属团簇探针及其定量检测膜蛋白表达量的应用
CN114438038A (zh) * 2022-01-30 2022-05-06 浙江大学医学院附属邵逸夫医院 N-钙黏素多肽修饰间充质干细胞源性外泌体的制备和应用

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