CN111643675A - 一种多肽-核酸适配体药物偶联物及其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及药物领域，特别是涉及一种多肽‑核酸适配体药物偶联物及其制备方法和用途。本发明所提供的多肽‑核酸适配体药物偶联物，包括多肽片段和核酸适配体片段，所述多肽片段的N端与核酸适配体片段的5’端连接，所述多肽片段选自靶向HSP70的多肽片段，所述核酸适配体片段靶向肿瘤细胞，所述核酸适配体片段中嵌入有药物分子。本发明所提供的多肽‑核酸适配体药物偶联物对耐药的肿瘤细胞具有更强的杀伤能力，且在显著抑制肿瘤细胞的增殖的同时，还能够降低药物的毒副作用，具有良好的产业化前景。

Description

一种多肽-核酸适配体药物偶联物及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及药物领域，特别是涉及一种多肽-核酸适配体药物偶联物及其制备方法和用 途。
背景技术
热休克蛋白(heat shock protein 70)HSP70是一类重要的分子伴侣蛋白，在细胞遭受热 刺激及其他损伤时，HSP70表达水平升高，并且修复错误折叠蛋白，帮助细胞抵抗由于刺激 导致的损伤。在肿瘤细胞中，HSP70表达量异常升高，与肿瘤的增殖以及细胞对传统化疗药 物的耐药性成正相关。有最新研究表明，HSP70蛋白可以通过外泌体的方式分泌，帮助肿瘤 细胞逃逸免疫监视，而且，这些细胞外的HSP70蛋白还能充当损伤相关的分子模式(damage associated molecular patterns，DAMPs)的角色，加速化疗药物阿霉素对动物心脏的损伤，另 一方面，肿瘤细胞中HSP70的表达水平升高与阿霉素耐药成正相关。如果用基因沉默的方法 干扰肿瘤细胞中HSP70蛋白的表达，可以提高细胞对阿霉素药物的敏感性。目前，已有小分 子抑制剂或多肽用于HSP70蛋白的作用阻断，但是小分子抑制剂对HSP70的亲和力不高， 而靶向HSP70的多肽由于带负电，穿细胞膜阻力较大，不能很好地完成抑制HSP70的使 命，况且，无论是在正常细胞还是肿瘤细胞中，HSP70都有表达，这些抑制剂就相对没有特 异性。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种多肽-核酸适配体药物偶联 物及其制备方法和用途，用于解决现有技术中的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明一方面提供一种多肽-核酸适配体药物偶联 物，包括多肽片段和核酸适配体片段，所述多肽片段的N端与核酸适配体片段的5’端连接， 所述多肽片段选自靶向HSP70的多肽片段，所述核酸适配体片段靶向肿瘤细胞，所述核酸适 配体片段中嵌入有药物分子。
在本发明一些实施方式中，所述靶向HSP70的多肽片段的氨基酸序列包括SEQ IDNO. 1～2其中之一所示的序列。
在本发明一些实施方式中，所述核酸适配体片段的多核苷酸序列包括SEQ IDNO.3所示 的序列。
在本发明一些实施方式中，所述核酸适配体片段靶向能够表达MUC1蛋白的肿瘤细胞， 优选的，所述肿瘤细胞选自人乳腺癌细胞、人肺癌细胞、人结肠癌细胞。
在本发明一些实施方式中，所述药物分子选自用于治疗肿瘤的药物，优选选自抗生素类 肿瘤治疗药物，更优选选自阿霉素。
在本发明一些实施方式中，所述药物分子的负载量为核酸适配体片段摩尔量的1～2.5倍。
在本发明一些实施方式中，所述多肽片段和核酸适配体片段之间通过连接基团连接。
在本发明一些实施方式中，所述连接基团的化学结构式如下所示：
Figure BDA0002509625020000021
在本发明一些实施方式中，所述多肽-核酸适配体药物偶联物的化学结构式如下所示：
Figure BDA0002509625020000022
其中，与
Figure BDA0002509625020000023
连接的曲线部分为核酸适配体片段；
与-CONH-连接的螺旋状部分为多肽片段。
本发明另一方面提供上述的多肽-核酸适配体药物偶联物的制备方法，包括：
1)将多肽分子与核酸分子连接，以提供多肽-核酸生物共轭体；
2)将药物分子嵌入步骤1)所提供的多肽-核酸生物共轭体，以提供所述多肽-核酸适配 体药物偶联物。
在本发明一些实施方式中，所述步骤1)具体包括：将5’端DBCO标记的核酸分子与N3 标记的多肽分子连接，以提供多肽-核酸生物共轭体。
在本发明一些实施方式中，多肽-核酸适配体药物偶联物在制备药物中的用途。
附图说明
图1显示为本发明实施例1中反应过程示意图。
图2显示为本发明实施例1中产物质谱结果示意图。
图3显示为本发明实施例2中荧光标记的核酸适配体多肽偶联物对靶细胞的特异性表征 示意图。
图4显示为本发明实施例3中核酸适配体多肽偶联物负载阿霉素后对阿霉素的细胞内吞 量的影响结果示意图。
图5显示为本发明实施例4中偶联物及药物处理后的MCF-7/ADR细胞活力结果示意图。
图6显示为本发明实施例5中多肽-核酸适配体药物偶联物对小鼠肿瘤增殖的影响结果示 意图。
图7显示为本发明实施例5中药物处理后血液中乳酸脱氢酶的水平变化示意图。
图8显示为本发明实施例5中药物处理后小鼠心脏病理改变HE染色结果示意图。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合实施例对本发 明进行进一步详细说明，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容容易地了解本申请发 明的其他优点及功效。
本发明发明人经过大量实践研究后意外地发现，将核酸适配体作为生物相容性载体，并 进一步偶联靶向HSP70蛋白的多肽，可以构建生物相容性好、并具有更佳药物治疗效果的多 肽-核酸适配体药物偶联物体系，在此基础上完成了本发明。
本发明第一方面提供一种多肽-核酸适配体药物偶联物，包括多肽片段和核酸适配体片 段，所述多肽片段的N端与核酸适配体片段的5’端连接，所述多肽片段选自靶向HSP70的多 肽片段，所述核酸适配体片段靶向肿瘤细胞，所述核酸适配体片段中嵌入有药物分子。本发 明所提供的多肽-核酸适配体药物偶联物中，药物分子可以负载于靶向肿瘤细胞的核酸适配 体中，并与靶向HSP70的多肽片段相配合，形成多肽-核酸适配体药物偶联物体系。所述多 肽-核酸适配体药物偶联物体系能够显著增强药物的作用，显著抑制肿瘤细胞的增殖，且能 够降低药物的副作用。
本发明所提供的多肽-核酸适配体药物偶联物中，可以包括靶向HSP70的多肽片段。所 述靶向HSP70的多肽片段可以通过酵母双杂交的方法筛选得到，其通常指能够特异性地与 HSP70结合(例如，靶向肿瘤细胞中的HSP70等)的多肽片段，且与HSP70结合后通常可 以抑制HSP70蛋白的活性(例如，阻止HSP70与ATP的结合影响其发挥分子伴侣的作用等)，这些多肽片段通常带有负电荷。能够靶向HSP70的多肽片段对于本领域技术人员来说应该是已知的，在本发明一优选实施例中，所述靶向HSP70的多肽片段的氨基酸序列可以包括SEQ ID NO.1～2其中之一所示的序列。
本发明所提供的多肽-核酸适配体药物偶联物中，可以包括靶向肿瘤细胞的核酸适配体 片段。所述肿瘤细胞的核酸适配体片段通常指能够特异性的靶向识别并结合肿瘤细胞表面受 体蛋白、且与受体结合后能够在受体介导内吞作用下进入细胞的一类单链寡核苷酸分子。各 种肿瘤所对应的靶向肿瘤细胞的核酸适配体片段对于本领域技术人员来说应该是已知的，在 本发明一优选实施例中，所述核酸适配体片段可以是能够表达MUC1蛋白的肿瘤细胞，具体 可以是例如，人乳腺癌细胞、人肺癌细胞、人结肠癌细胞等肿瘤细胞。在本发明另一优选实 施例中，所述核酸适配体片段的多核苷酸序列可以包括SEQ ID NO.3所示的序列。
本发明所提供的多肽-核酸适配体药物偶联物中，可以包括药物分子，所述药物分子通 常嵌入于核酸适配体片段中，即可以通过物理作用插入DNA分子的GC碱基对中形成非共价 偶联物，从而可以与多肽片段和核酸适配体片段相配合，在增强药物治疗效果的同时，降低 药物的副作用。例如，所述药物分子通常可以选自用于治疗肿瘤的药物，更具体可以是抗生 素类肿瘤治疗药物，这些药物通常可以抑制RNA和DNA的合成，而多肽-核酸适配体药物 偶联物体系可以增强药物对肿瘤细胞的杀伤能力，例如，可以有很强的化疗增敏作用。在本 发明一优选实施例中，所述药物分子可以是阿霉素。药物分子的负载量通常取决于核酸适配 体的具体序列，阿霉素通过非共价与GC碱基对共轭结合，一个GC碱基对可至少偶联一个 阿霉素分子。例如，所述药物分子的负载量通常可以为核酸适配体片段摩尔量的1～2.5倍、 1～1.2倍、1.2～1.5倍、1.5～2倍、2～2.5倍。在本发明一优选实施例中，所述药物分子的负载 量通常可以为核酸适配体片段摩尔量的2.5倍。
本发明所提供的多肽-核酸适配体药物偶联物中，所述多肽片段和核酸适配体片段之间 通常需要通过合适的连接基团连接。例如，连接基团可以包括酰胺键，连接基团与多肽片段 之间可以通过酰胺键连接；再例如，连接基团可以包括氨基(例如，叔胺基)，连接基团与 核酸适配体片段之间可以通过氨基连接。在本发明一优选实施例中，所述连接基团的化学结 构式如下所示：
Figure BDA0002509625020000041
在本发明一更优选的实施例中，所述多肽-核酸适配体药物偶联物的化学结构式如下所 示：
Figure BDA0002509625020000051
其中，与
Figure BDA0002509625020000052
连接的曲线部分为核酸适配体片段；
与-CONH-连接的螺旋状部分为多肽片段。
本发明第二方面提供本发明第一方面所提供的多肽-核酸适配体药物偶联物的制备方 法，包括：
1)将多肽分子与核酸分子连接，以提供多肽-核酸生物共轭体；
2)将药物分子嵌入步骤1)所提供的多肽-核酸生物共轭体，以提供所述多肽-核酸适配 体药物偶联物。
本发明所提供的多肽-核酸适配体药物偶联物的制备方法中，可以包括：将多肽分子与 核酸分子连接，以提供多肽-核酸生物共轭体。在连接分子确定的情况下，本领域技术人员 可选择合适的方法，将多肽分子与核酸分子连接，例如，所述步骤1)具体可以包括：将5’ 端DBCO标记的核酸分子与N3标记的多肽分子连接，以提供多肽-核酸生物共轭体。叠氮修 饰的多肽和DBCO修饰的DNA进行点击化学连接，方法简单、效率高，规避了使用多肽中羧基的可能性，还可以使得反应在固相合成的过程中完成，使得反应具有特异性。所述5’端DBCO标记的核酸分子通常指在DNA的5’端修饰有DBCO基团(二苯并环辛炔基团，Dibenzocyclooctyne)的核酸分子，合适的提供5’端DBCO标记的核酸分子的方法对于本领域 技术人员来说应该是已知的，例如，可以将DNA的5’端的羟基基团与活化的DBCO亚磷酰胺单体(四唑)活性中间体发生亲核反应连接所形成的分子，具体可以包括：使用活化的5’-DBCO-TEG phosphoramidite偶联DNA，该反应通常可以通过固相合成的方法进行，所使用的活化剂可以是四氮唑等。所述N3标记的多肽分子通常指N端的氨基基团修饰有叠氮基团的多肽分子，合适的提供N3标记的多肽分子的方法对于本领域技术人员来说应该是已知的，例如，具体可以包括：通过5-叠氮戊酸修饰多肽分子，反应中，叠氮戊酸的羧基部分可以与多肽分子N端的氨基基团反应。合适的将多肽分子与核酸分子连接，以提供多肽-核酸生物共轭体的反应条件对于本领域技术人员来说应该是已知的，例如，反应通常可以在合适 的反应溶剂存在的条件下进行，具体可以是PBS缓冲液等。再例如，反应通常可以在室温的 条件下进行。再例如，反应完成后，可以通过合适的后处理方法对反应产物进行纯化，例如，可以是HPLC纯化等。
本发明所提供的多肽-核酸适配体药物偶联物的制备方法中，还可以包括：将药物分子 嵌入步骤1)所提供的多肽-核酸生物共轭体，以提供所述多肽-核酸适配体药物偶联物。合适 的将药物分子嵌入多肽-核酸生物共轭体，以提供所述多肽-核酸适配体药物偶联物的反应条 件对于本领域技术人员来说应该是已知的，例如，反应通常可以在合适的反应溶剂存在的条 件下进行，具体可以是PBS缓冲液等。再例如，反应通常可以在室温的条件下进行。再例 如，反应完成后，可以通过合适的后处理方法对反应产物进行纯化，例如，可以使用透析膜 进行透析等。
本发明第三方面提供本发明第一方面所提供的多肽-核酸适配体药物偶联物在制备药物 中的用途。本发明所提供的多肽-核酸适配体药物偶联物对于肿瘤组织具有良好的靶向性， 对于靶标细胞(例如，可以是肿瘤细胞，具体可以是乳腺癌、肺癌等)具有良好的特异性和 靶向性，能够将药物富集于肿瘤组织，在提升药物杀伤肿瘤细胞效果的同时、能够降低药物 的副作用，从而可以被作为肿瘤治疗药物，所述肿瘤治疗药物具体可以是用于治疗MUC1阳 性表达的肿瘤的药物，所述肿瘤具体可以是乳腺癌、肺癌、结肠癌等。
本发明发明人针对HSP70靶向多肽的细胞递送问题以及为提高耐药肿瘤细胞对化疗药物 的敏感性，通过靶向肿瘤细胞的DNA核酸适配体作为生物相容性的载体，用化学的方法共 价偶联上靶向HSP70蛋白的多肽，同时负载药物分子(例如，传统化疗药物阿霉素DOX 等)，从而构建了一个生物相容性好、且具有更佳药效(例如，化疗增敏特性)的多肽-核酸 适配体药物偶联物体系。本发明所提供的多肽-核酸适配体药物偶联物对耐药的肿瘤细胞具 有更强的杀伤能力，且在显著抑制肿瘤细胞的增殖的同时，还能够降低药物的毒副作用，具 有良好的产业化前景。
下面通过实施例对本申请的发明予以进一步说明，但并不因此而限制本申请的范围。
实施例1
将15.95nmol 5’端DBCO(二苯基环辛炔)标记的核酸适配体 (5’-GCAGTTGATCCTTTGGATACCCTGGTTTTTTTTTT-3’，SEQ ID NO.3，制备方法参照 Yang L,Sun H,Liu Y,Hou W,Yang Y,Cai R,Cui C,Zhang P,Pan X,Li X,Li L,Sumerlin BS, Tan W.Self-AssembledAptamer-Grafted Hyperbranched Polymer Nanocarrier for Targeted andPhotoresponsive Drug Delivery.Angew Chem Int Ed Engl.2018,21；57(52):17048-17052.)与10 倍物质的量N3标记的HSP70多肽(P8多肽：SPWPRPTY，SEQ ID NO.1；P17多肽：YCAYYSPRHKTTF，SEQ ID NO.2，制备方法参照Pechar M,Pola R,Laga R,Ulbrich K, Bednárová L,MaloňP,Sieglová I,Král V,Fábry M,Vaněk O.Coiled coil peptides asuniversal linkers for the attachment of recombinant proteins to polymertherapeutics.Biomacromolecules. 2011,10；12(10):3645-55.)溶解在DPBS中，总体积为800μL。反应条件为37℃，12小时， 偶联的方法是无铜催化的点击化学反应，反应过程如图1所示。产物经过HPLC纯化，在保 留时间为15分钟左右观察并收集偶联产物峰，与DNA的出峰时间差不多，产物收集之后， 经过冷冻离心机冻干，质谱鉴定分子量，两种偶联物的分子量正确，质谱结果如图2所示， 其中，图2A为P8多肽和核酸适配体偶联物的分子离子峰，图2B为P17多肽和核酸适配体 偶联物的分子离子峰示意图。
实施例2
核酸适配体在固相合成中，使用Cyanine 5CPG和DBCO单体分别对3’和5’进行Cy5荧 光和DBCO修饰，通过点击化学反应偶联多肽后得到Cy5荧光修饰的偶联物(制备方法参照 实施例1，其中，所使用的HSP70多肽为P8和P17)。250nM的Cy5荧光修饰的核酸适配 体多肽偶联物分别与3*105个MCF-7/ADR、A549、HepG2细胞孵育，4℃，45min。经过离 心1000rpm，5min洗涤之后，由流式细胞技术仪检测并分析核酸适配体多肽偶联物和细胞 的结合情况，实验结果表明，修饰多肽后不影响核酸适配体对靶细胞的结合，如图3所示， 核酸适配体多肽偶联物MP8和MP17孵育的细胞，荧光曲线偏移程度几乎和核酸适配体M 一样，其中MCF-7/ADR和A549为靶细胞，HepG2为对照细胞。
实施例3
阿霉素药物DOX溶解于DMSO中(配制成浓度为4μM的母液)，取一部分药物用PBS 稀释成5*10-6M的浓度，与核酸适配体多肽偶联物(实施例1制备获得)以2.5:1(物质的 量)的比例混合，混合30min之后，用3KDa的透析膜透析2小时去除游离药物，得到多肽 -核酸适配体药物偶联物MP8-DOX和MP17-DOX(分别对应实施例1中P8多肽和P17多肽 所提供的产物)。以阿霉素的量计算，取5μM的MP17-DOX和细胞MCF-7/ADR在37℃孵 育，2～4小时后用PBS洗涤一次，hoechst33342染细胞核后，用共聚焦显微镜或流式细胞技 术观察并测定核酸适配体多肽-阿霉素偶联物进入细胞的量，如图4所示，其中，图A表示比 较核酸适配体-多肽-阿霉素偶联物(MP-DOX)和单独阿霉素(DOX)的进入MCF-7/ADR细 胞的量，用共聚焦显微镜观察，发现偶联物组处理后的细胞内的红色荧光较为明显，而自由 扩散的阿霉素组，细胞内红色荧光很少；图4B和图4C为流式细胞实验表征阿霉素进入细胞 的量图及荧光统计图，结果表明偶联物组的药物内吞量明显增加，表明偶联物促进阿霉素的 内吞和递送。
实施例4
耐DOX的乳腺癌细胞株MCF-7/ADR以每孔5000个细胞的密度种植在96孔板中，培养过夜。样品分为9个组，M为核酸适配体，MP8为核酸适配体多肽偶联物(实施例1制备获 得，多肽为P8)，MP17为核酸适配体多肽偶联物(实施例1制备获得，多肽为P17)，P8-DOX 为P8多肽和DOX混合物，P17-DOX为多肽P17和DOX混合物，MP8-DOX为核酸适配体- 多肽P8-DOX三者的偶联物(实施例3制备获得)，MP17-DOX为核酸适配体-多肽P17-DOX 三者的偶联物(制备方法参照实施例3，仅多肽片段序列不同)，DOX为阿霉素，M-DOX为 核酸适配体-DOX偶联物(制备方法参照实施例3，即直接将核酸适配体(未与多肽片段偶联) 与DOX孵育后，经过透析去除未结合的DOX后得到的核酸适配体和DOX的偶联物M-DOX) 分别用培养基稀释，阿霉素的浓度为100微摩尔。样品与细胞孵育72小时后用CCK-8试剂 盒检测细胞活力。如图5所示，药物组处理之后的细胞活力显著降低，其中偶联物药物组 MP8-DOX和MP17-DOX的抑制细胞增殖的效果最好，与单独的多肽-药物以及药物组相比， 有显著性的差异。
实施例5
用MCF-7/ADR细胞建立裸鼠肿瘤模型(构建方法参照Lin G,Zhu W,Yang L,Wu J,Lin B,Xu Y, Cheng Z,Xia C,Gong Q,Song B,Ai H.Delivery of siRNA by MRI-visiblenanovehicles to overcome drug resistance in MCF-7/ADR human breast cancercells.Biomaterials.2014；35(35):9495-507.)。在增殖期生长状 态良好的MCF-7/ADR细胞用0.25％的胰酶消化，PBS洗涤一次后重悬计数。将50μl密度为 5*107的细胞悬液加入到50μl martrix gel中，然后将细胞注射在小鼠右侧背部皮下，注射体 积为100μl(5*106/每只)。当肿瘤生长到75-100立方毫米的时候，按照DOX的量为3mg/kg 计算给药，通过尾静脉注射多肽-核酸适配体药物偶联物MP17-DOX(实施例3制备获得)， 阿霉素或PBS。每四天注射一次，观察小鼠体重及肿瘤体积的变化并绘制曲线。如图6所示， 多肽-核酸适配体药物偶联物组(MP-DOX)处理的小鼠肿瘤体积受到明显抑制，而阿霉素处 理组(DOX)的小鼠的抑制情况明显要差一些。初步表明，核酸适配体多肽偶联物对阿霉素 的治疗有一定的增强作用。
实施例6
将实施例5中药物治疗后的小鼠血液进行生化检测，对LDH(乳酸脱氢酶)心肌损伤相 关的酶进行定量分析，取出心脏进行组织学H&E染色，观察心肌形态及炎症细胞浸润的情况。 如图7所示，小鼠血液中，阿霉素处理的小鼠LDH明显水平明显升高，而由于核酸适配体靶 向性，适配体多肽药物偶联物处理的小鼠，LDH的水平接近PBS处理的小鼠的水平。阿霉素 处理的小鼠心脏出现水肿，心肌出现波浪形改变，炎症细胞浸润增多。实验结果表明，多肽- 核酸适配体药物偶联物可以显著降低阿霉素引起的心脏毒性，如图8所示。
综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技 术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡 所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等 效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
序列表
<110> 湖南大学
<120> 一种多肽-核酸适配体药物偶联物及其制备方法和用途
<160> 3
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 8
<212> PRT
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 1
Ser Pro Trp Pro Arg Pro Thr Tyr
1 5
<210> 2
<211> 13
<212> PRT
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 2
Tyr Cys Ala Tyr Tyr Ser Pro Arg His Lys Thr Thr Phe
1 5 10
<210> 3
<211> 35
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 3
gcagttgatc ctttggatac cctggttttt ttttt 35

Claims (10)

1.一种多肽-核酸适配体药物偶联物，包括多肽片段和核酸适配体片段，所述多肽片段的N端与核酸适配体片段的5’端连接，所述多肽片段选自靶向HSP70的多肽片段，所述核酸适配体片段靶向肿瘤细胞，所述核酸适配体片段中嵌入有药物分子。
2.如权利要求1所述的多肽-核酸适配体药物偶联物，其特征在于，所述靶向HSP70的多肽片段的氨基酸序列包括SEQ ID NO.1～2其中之一所示的序列。
3.如权利要求1所述的多肽-核酸适配体药物偶联物，其特征在于，所述核酸适配体片段的多核苷酸序列包括SEQ ID NO.3所示的序列；
和/或，所述核酸适配体片段靶向能够表达MUC1蛋白的肿瘤细胞，优选的，所述肿瘤细胞选自人乳腺癌细胞、人肺癌细胞、人结肠癌细胞。
4.如权利要求1所述的多肽-核酸适配体药物偶联物，其特征在于，所述药物分子选自用于治疗肿瘤的药物，优选选自抗生素类肿瘤治疗药物，更优选选自阿霉素；
和/或，所述药物分子的负载量为核酸适配体片段摩尔量的1～2.5倍。
5.如权利要求1所述的多肽-核酸适配体药物偶联物，其特征在于，所述多肽片段和核酸适配体片段之间通过连接基团连接。
6.如权利要求1所述的多肽-核酸适配体药物偶联物，其特征在于，所述连接基团的化学结构式如下所示：
Figure FDA0002509625010000011
7.如权利要求1所述的多肽-核酸适配体药物偶联物，其特征在于，所述多肽-核酸适配体药物偶联物的化学结构式如下所示：
Figure FDA0002509625010000012
其中，与
Figure FDA0002509625010000013
连接的曲线部分为核酸适配体片段；
与-CONH-连接的螺旋状部分为多肽片段。
8.如权利要求1～7任一权利要求所述的多肽-核酸适配体药物偶联物的制备方法，包括：
1)将多肽分子与核酸分子连接，以提供多肽-核酸生物共轭体；
2)将药物分子嵌入步骤1)所提供的多肽-核酸生物共轭体，以提供所述多肽-核酸适配体药物偶联物。
9.如权利要求8所述的多肽-核酸适配体药物偶联物的制备方法，其特征在于，所述步骤1)具体包括：将5’端DBCO标记的核酸分子与N3标记的多肽分子连接，以提供多肽-核酸生物共轭体。
10.如权利要求1～7任一权利要求所述的多肽-核酸适配体药物偶联物在制备药物中的用途。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117327141A (zh) * 2022-07-14 2024-01-02 杭州诺莘科技有限责任公司 一种基于光催化的促进多肽修饰的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6090784A (en) * 1995-12-01 2000-07-18 Yale University RNA polymerase II peptides and methods of use
CN105859834A (zh) * 2016-04-12 2016-08-17 北京大学 一种用于靶向治疗的多肽和核酸偶联化合物
US20170131285A1 (en) * 2014-06-13 2017-05-11 Inserm (Institut National De La Sante Et De La Recherche Medicale) Methods and compositions for diagnosing, monitoring and treating cancer
CN109745567A (zh) * 2017-11-01 2019-05-14 沈阳药科大学 一种dna固定纳米水凝胶微球及其与核酸适配体复合物的制备和应用
CN110354268A (zh) * 2018-12-29 2019-10-22 湖南大学 一种核酸适配体及其环形二价核酸适配体-药物的偶联系统与应用
WO2020002765A1 (en) * 2018-06-29 2020-01-02 Glykos Biomedical Oy Conjugates

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6090784A (en) * 1995-12-01 2000-07-18 Yale University RNA polymerase II peptides and methods of use
US20170131285A1 (en) * 2014-06-13 2017-05-11 Inserm (Institut National De La Sante Et De La Recherche Medicale) Methods and compositions for diagnosing, monitoring and treating cancer
CN105859834A (zh) * 2016-04-12 2016-08-17 北京大学 一种用于靶向治疗的多肽和核酸偶联化合物
CN109745567A (zh) * 2017-11-01 2019-05-14 沈阳药科大学 一种dna固定纳米水凝胶微球及其与核酸适配体复合物的制备和应用
WO2020002765A1 (en) * 2018-06-29 2020-01-02 Glykos Biomedical Oy Conjugates
CN110354268A (zh) * 2018-12-29 2019-10-22 湖南大学 一种核酸适配体及其环形二价核酸适配体-药物的偶联系统与应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YAN TAN ET AL.: ""Aptamer-Peptide Conjugates as Targeted Chemosensitizers for Breast Cancer Treatment"", 《ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117327141A (zh) * 2022-07-14 2024-01-02 杭州诺莘科技有限责任公司 一种基于光催化的促进多肽修饰的方法

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