CN112707950B - 噬菌体展示技术筛选具有脑靶向递药特性的多肽 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种噬菌体展示技术筛选具有脑靶向递药特性的多肽，它涉及蛋白质多肽技术领域。该肽是利用噬菌体展示技术进行筛选，获得可跨越血脑脊液屏障的噬菌体克隆，通过DNA测序获得一条7肽，其氨基酸序列为：CXSXTNC，该多肽在尾静脉注射后可有效富集于脑脊液，可作为靶向功能基团与治疗药物结合，使脑部疾病的治疗药物更具选择性，在降低全身毒性的同时提供更高的治疗效率。

Description

噬菌体展示技术筛选具有脑靶向递药特性的多肽
技术领域
本发明涉及的是蛋白质多肽技术领域，具体涉及一种噬菌体展示技术筛选具有脑靶向递药特性的多肽。
背景技术
随着社会发展，人口老龄化加重，老年人口数量急剧增加，我国脑部疾病的发生率逐渐增高，严重影响人类的生活质量和社会的经济发展。目前对老年痴呆症的治疗已有很多的干预手段，但是效果并不理想，只能通过干预延缓病情发展，无法治愈。亟待发现有效的治疗手段延长患者的寿命，减轻患者家庭负担和社会负担。
血脑屏障 (BBB) 位于血液与脑组织之间，由内皮细胞和紧密连接的毛细血管壁形成的，是大脑抵抗病原体和毒素的一种自我平衡的防御机制。其存在一方面能够避免有害物质进入脑组织，使脑内环境相对稳定，对脑、脊髓起到一定保护作用，同时它又允许血液中保证脑代谢所需物质顺利进入脑内，维持人体正常代谢。另一方面，其选择透过性，使药物递送致中枢神经系统受到血脑屏障（BBB）内皮细胞限制性紧密连接的限制，98%的小分子药物和100%的大分子药物，包括多肽、重组蛋白、单克隆抗体、基因和mRNA等，都不能跨血脑屏障，使治疗药物难以到达病灶部位，从而给脑部疾病治疗带来了一定的困难。
Neuwelt用渗透性血脑屏障开放首次证明了某些大分子物质，如酶和单克隆抗体也能进入正常脑组织。目前，利用该方法化疗药物可以更有效地进入脑肿瘤部位。在渗透性血脑屏障开放的同时也出现了严重的毒副作用，研究表明，渗透性开放BBB导致脑皮质渗透性增加，而肿瘤区的渗透性增加很少。由于渗透性BBB开放的缺陷，其应用仅限于严重的CNS疾病，如脑肿瘤等。
血-脑脊液屏障（BCSFB）作为另一种屏障，同样具有保护大脑免受外界有害物质侵害的能力。与BBB比，脑脊液中的物质很容易通过室管膜进入脑组织。因此，筛选能够跨越BCSFB的多肽为药物进入脑组织提供了更多的可能。为了解决脑部药物递送效率的问题，目前已经制定了很多中枢神经系统药物的传递策略，用多肽修饰的载药纳米粒、脂质体、囊泡、胶束等制备的脑靶向递药系统在治疗脑部疾病很有前景。噬菌体展示技术已经发展成为一种用于筛选与特定受体结合的多肽的技术。其基本原理能够将展示在膜蛋白上的多肽表型与其相应的基因型进行物理连接，使得噬菌体文库可以进行选择，回收克隆并通过测序识别。筛选可以穿过BCSFB的多肽，可以帮助药物更具有选择性，从而提供更好的治疗效果，同时降低全身毒性为了使药物能够靶向传递大脑。
综上所述，本发明设计了一种噬菌体展示技术筛选具有脑靶向递药特性的多肽。
发明内容
针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种噬菌体展示技术筛选具有脑靶向递药特性的多肽，利用噬菌体筛选技术于大鼠体内筛选到一条可以靶向脑脊液的多肽并对此肽的靶向性进行验证，以考察该肽作为靶向配体用于传递药物至脑部的可行性。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：噬菌体展示技术筛选具有脑靶向递药特性的多肽，为一种能够穿过血-脑脊液屏障的多肽，所述的多肽的氨基酸序列为SEQ ID No.1-4，分别为CPSHTNC、CPSPTNC、CHSHTNC、CHSPTNC。所述多肽是利用噬菌体展示肽库，筛选出具有脑靶向特性的多肽。肽的氨基酸序列为SEQ ID No.5，为CXSXTNC。
所述的具有脑靶向递药特性的多肽用于修饰脂质体、纳米粒、囊泡或者胶束构建脑靶向递药系统。
所述的噬菌体展示技术筛选具有脑靶向递药特性的多肽在制备中枢神经系统药物中的应用。
所述的噬菌体展示技术筛选具有脑靶向递药特性的多肽在治疗阿尔兹海默病（AD）中的应用。
一种能够穿过血-脑脊液屏障的肽的筛选方法，包括以下步骤：
（1）尾部静脉注射给予噬菌体展示肽库；
（2）一段时间后从脑脊液中回收噬菌体；
（3）将回收噬菌体进行扩增并再次重复步骤（1）、（2）；
（4）获得能够跨越血脑脊液屏障的多肽共同序列。
噬菌体展示技术筛选具有脑靶向特性的多肽的制备方法如下：
通过静脉注射噬菌体展示肽库，一段时间后，使克隆体在血管系统中分布，然后淘洗未结合的噬菌体，从脑脊液中回收噬菌体。经过多轮的“吸附-洗脱-扩增”，可以获得对脑脊液具有较高亲和力的噬菌体单克隆，然后将回收的噬菌体通过感染大肠杆菌进行扩增，富集、扩增后，从最后一轮随机取10个噬菌体进行DNA测序并验证其与脑脊液的亲和能力。挑选回收率高的噬菌体进一步合成多肽，并通过体内实验考察其入脑情况。
本发明具有以下有益效果：
1．本发明所得的多肽，具有分子量小、亲和力高，易于在末端修饰等优点。
2．本发明所得的多肽，能够修饰载药的纳米粒、囊泡、脂质体、胶束等，靶向脑部，起效快，毒副作用低。
3．本发明所得的多肽，所制的脑靶向递药系统易于透过血脑脊液屏障，在脑组织富集明显，对脑部疾病的治疗效果显著。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；
图1为本发明的单克隆噬菌体的入脑验证示意图；
图2为本发明的Cy5-CPSHTNC多肽的裸鼠活体成像示意图；
图3为本发明的Cy5-CPSPTNC多肽的裸鼠活体成像示意图；
图4为本发明的Cy5-CHSHTNC多肽的裸鼠活体成像示意图；
图5为本发明的Cy5-CHSPTNC多肽的裸鼠活体成像示意图；
图6为本发明的小鼠海马区TChE活力的测定图；
图7为本发明的小鼠皮层TChE活力的测定图；
图8为本发明的小鼠脑部海马区中ChAT活力测定图；
图9为本发明的小鼠脑部皮层中ChAT活力测定图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
参照图1-9，本具体实施方式采用以下技术方案：噬菌体展示技术筛选具有脑靶向递药特性的多肽，为一种能够穿过血-脑脊液屏障的多肽，所述的多肽的氨基酸序列为SEQID No.1-4，分别为CPSHTNC、CPSPTNC、CHSHTNC、CHSPTNC。所述多肽是利用噬菌体展示肽库，筛选出具有脑靶向特性的多肽。肽的氨基酸序列为SEQ ID No.5，为CXSXTNC。
所述的具有脑靶向递药特性的多肽用于修饰脂质体、纳米粒、囊泡或者胶束构建脑靶向递药系统。
所述的噬菌体展示技术筛选具有脑靶向递药特性的多肽在制备中枢神经系统药物中的应用。
所述的噬菌体展示技术筛选具有脑靶向递药特性的多肽在治疗阿尔兹海默病（AD）中的应用。
一种能够穿过血-脑脊液屏障的肽的筛选方法，包括以下步骤：
（1）尾部静脉注射给予噬菌体展示肽库；
（2）一段时间后从脑脊液中回收噬菌体；
（3）将回收噬菌体进行扩增并再次重复步骤（1）、（2）；
（4）获得能够跨越血脑脊液屏障的多肽共同序列。
噬菌体展示技术筛选具有脑靶向特性的多肽的制备方法如下：
通过静脉注射噬菌体展示肽库，一段时间后，使克隆体在血管系统中分布，然后淘洗未结合的噬菌体，从脑脊液中回收噬菌体。经过多轮的“吸附-洗脱-扩增”，可以获得对脑脊液具有较高亲和力的噬菌体单克隆，然后将回收的噬菌体通过感染大肠杆菌进行扩增，富集、扩增后，从最后一轮随机取10个噬菌体进行DNA测序并验证其与脑脊液的亲和能力。挑选回收率高的噬菌体进一步合成多肽，并通过体内实验考察其入脑情况。
所述的噬菌体展示肽库静脉注射的动物可为SD大鼠，ICR小鼠，BALB/C 小鼠，Wistar小鼠等。
所述的噬菌体展示技术筛选具有脑靶向特性的多肽，经过3轮体内的筛选，获得与靶分子特异性结合的噬菌体得到高富集。
本具体实施方式的噬菌体展示技术筛选具有脑靶向递药特性的多肽可用于修饰载药纳米粒、脂质体、泡囊或胶束，构建成脑靶向递药系统，该递药系统能够提高药物的脑内递送，增强对于脑部疾病的治疗效果，降低全身性的毒副作用。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
序列表
<120> 噬菌体展示技术筛选具有脑靶向递药特性的多肽
<141> 2021-02-22
<160> 5
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 7
<212> PRT
<213> 噬菌体(2 Ambystoma laterale x Ambystoma jeffersonianum)
<400> 1
Cys Pro Ser His Thr Asn Cys
1 5
<210> 2
<211> 7
<212> PRT
<213> 噬菌体(2 Ambystoma laterale x Ambystoma jeffersonianum)
<400> 2
Cys Pro Ser Pro Thr Asn Cys
1 5
<210> 3
<211> 7
<212> PRT
<213> 噬菌体(2 Ambystoma laterale x Ambystoma jeffersonianum)
<400> 3
Cys His Ser His Thr Asn Cys
1 5
<210> 4
<211> 7
<212> PRT
<213> 噬菌体(2 Ambystoma laterale x Ambystoma jeffersonianum)
<400> 4
Cys His Ser Pro Thr Asn Cys
1 5
<210> 5
<211> 7
<212> PRT
<213> 噬菌体(2 Ambystoma laterale x Ambystoma jeffersonianum)
<400> 5
Cys Xaa Ser Xaa Thr Asn Cys
1 5

Claims (2)

1.噬菌体展示技术筛选得到的具有脑靶向递药特性的多肽，其特征在于，为一种能够穿过血-脑脊液屏障的多肽，所述的多肽的氨基酸序列为SEQ ID No.1。
2.权利要求1所述多肽的应用，其特征在于，所述的多肽作为靶向功能基团在修饰纳米粒、脂质体、胶束以构建脑靶向制剂中的应用。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112707950B (zh) * 2021-02-23 2023-02-10 李婧炜 噬菌体展示技术筛选具有脑靶向递药特性的多肽

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102174080A (zh) * 2010-09-19 2011-09-07 复旦大学 具有脑靶向递药特性的多肽及其制备方法
CN104371006A (zh) * 2014-08-15 2015-02-25 李婧炜 跨越血-脑脊液屏障的肽
CN105175510A (zh) * 2015-10-22 2015-12-23 江苏大学 噬菌体展示技术筛选的具有抗凝血活性的多肽
CN107789632A (zh) * 2017-09-06 2018-03-13 哈尔滨理工大学 一种t7肽修饰的主动脑靶向纳米递药系统及其制备方法
CN112707950A (zh) * 2021-02-23 2021-04-27 李婧炜 噬菌体展示技术筛选具有脑靶向递药特性的多肽

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2016136989A (ru) * 2014-02-19 2018-03-22 Ф.Хоффманн-Ля Рош Аг Шаттл для гематоэнцефалического барьера
CA3033082A1 (en) * 2016-08-06 2018-02-15 Ossianix, Inc. In vivo methods for selecting peptides that cross the blood brain barrier, related compositions and methods of use

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102174080A (zh) * 2010-09-19 2011-09-07 复旦大学 具有脑靶向递药特性的多肽及其制备方法
CN104371006A (zh) * 2014-08-15 2015-02-25 李婧炜 跨越血-脑脊液屏障的肽
CN105175510A (zh) * 2015-10-22 2015-12-23 江苏大学 噬菌体展示技术筛选的具有抗凝血活性的多肽
CN107789632A (zh) * 2017-09-06 2018-03-13 哈尔滨理工大学 一种t7肽修饰的主动脑靶向纳米递药系统及其制备方法
CN112707950A (zh) * 2021-02-23 2021-04-27 李婧炜 噬菌体展示技术筛选具有脑靶向递药特性的多肽

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Enhanced prospects for drug delivery and brain targeting by the choroid plexus-CSF route;Conrad E. Johanson 等;《Parmaceutical Research》;20050731;第22卷(第7期);第1011-1037页 *
Identification of peptide sequences that target to the brain;Jingwei Li 等;《Amino Acids》;20110727;第42卷;第2373–2381页 *
从噬菌体展示的构象限制性随机肽库中筛选有trkB结合活性的小肽;马仲才等;《中国科学C辑》;20021020(第05期);第81-88页 *
噬菌体展示技术筛选靶向功能肽及其修饰纳米粒的脑内递药研究;李婧炜;《中国博士学位论文全文数据库 医药卫生科技辑》;20130215(第2期);E071-2 *
细胞穿膜肽在药物递送系统中的研究进展;范博等;《药学学报》;20160212(第02期);第106-113页 *
膜穿透肽的应用与穿膜机制研究;陈向等;《生命的化学》;20080615(第03期);第78-81页 *

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