本發(fā)明涉及磁性納米粒領(lǐng)域，具體涉及一種可增強(qiáng)靶向蛋白降解嵌合體技術(shù)效率的膜包被protac磁性納米粒及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、蛋白降解靶向嵌合體(proteolysis-targeting?chimeras,protac)技術(shù)是利用細(xì)胞內(nèi)天然存在的泛素化-蛋白酶體系統(tǒng)，通過一種不同于抗體及傳統(tǒng)小分子抑制劑的雙功能雜合化合物實(shí)現(xiàn)對疾病相關(guān)靶蛋白的特異性高效降解，從而達(dá)到對疾病的治療。相較于單抗類或小分子靶向藥物，protac技術(shù)的最大優(yōu)勢在于使靶點(diǎn)從“無成藥性”變成“有成藥性”。傳統(tǒng)的單抗類或小分子靶向藥物需要與靶蛋白有很強(qiáng)的結(jié)合，通常是與活性位點(diǎn)結(jié)合，然而人類細(xì)胞中80％的蛋白缺乏這樣的位點(diǎn)，而protac僅需與目標(biāo)蛋白弱結(jié)合就可特異性對其“標(biāo)記”，因此蛋白質(zhì)組中～80％不可成藥的蛋白均有可能通過protac技術(shù)來解決，且不會(huì)產(chǎn)生耐藥性，具有很好的臨床應(yīng)用前景。

2、盡管protac技術(shù)具有巨大的潛在臨床應(yīng)用前景，但其發(fā)展遇到了瓶頸。例如：需要對protac化合物結(jié)構(gòu)多次優(yōu)化，確定最佳連接體長度、組成等，使e3連接酶及靶蛋白處于合適的空間構(gòu)象中形成有效的三元復(fù)合物；其次，傳統(tǒng)的小分子protac不能靶向腫瘤組織，故可產(chǎn)生脫靶效應(yīng)。多肽protac雖然靶向結(jié)合特異性高、生物相容性好，但難以穿過細(xì)胞膜進(jìn)入胞內(nèi)。另外，protac的體內(nèi)分布情況尚不清楚，且不能實(shí)時(shí)監(jiān)控評估治療效果。因此，開發(fā)具有高效靶向蛋白的protac磁性納米粒具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明意在提供一種可增強(qiáng)靶向蛋白降解嵌合體技術(shù)效率的膜包被protac磁性納米粒及其制備方法和應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)高效降解靶蛋白的目的。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種可增強(qiáng)靶向蛋白降解嵌合體技術(shù)效率的膜包被protac磁性納米粒，以磁性介孔材料為載體，載體上載有brd4蛋白降解抑制劑，載體表面包覆有腫瘤細(xì)胞膜。

3、優(yōu)選的，作為一種改進(jìn)，brd4蛋白降解抑制劑為arv-825。

4、優(yōu)選的，作為一種改進(jìn)，磁性介孔材料為磁性介孔硅。

5、優(yōu)選的，作為一種改進(jìn)，腫瘤細(xì)胞膜為mda-mb-231乳腺癌細(xì)胞膜。

6、優(yōu)選的，作為一種改進(jìn)，膜包被protac磁性納米粒為粒徑104±0.2nm的球形結(jié)構(gòu)。

7、優(yōu)選的，作為一種改進(jìn)，一種可增強(qiáng)靶向蛋白降解嵌合體技術(shù)效率的膜包被protac磁性納米粒的制備方法，通過共沉淀法結(jié)合細(xì)胞膜包被技術(shù)制備得到。

8、優(yōu)選的，作為一種改進(jìn)，一種可增強(qiáng)靶向蛋白降解嵌合體技術(shù)效率的膜包被protac磁性納米粒的制備方法，包括如下步驟：

9、步驟一、共沉淀：將四氧化三鐵溶解于無水乙醇中，向其內(nèi)加入堿性溶液，滴加去離子水后進(jìn)行共沉淀反應(yīng)，得體系i；

10、步驟二、表面修飾：向體系i內(nèi)加入硅酸乙酯水溶液進(jìn)行表面修飾；

11、步驟三、分離與洗滌：將步驟二所得產(chǎn)物用無水乙醇、雙蒸水反復(fù)洗滌、離心、干燥備用；

12、步驟四、細(xì)胞膜準(zhǔn)備：將腫瘤細(xì)胞重懸，并反復(fù)凍融，離心除去上清，提取得到腫瘤細(xì)胞膜，再用無菌pbs洗滌，備用；

13、步驟五、膜包被：將步驟三所得產(chǎn)物與步驟四所得產(chǎn)物重懸于去離子水中、攪拌混勻，用脂質(zhì)體擠出儀反推壓上述溶液，隨后用無水乙醇、雙蒸水離心洗滌，即得到膜包被protac磁性納米粒。

14、優(yōu)選的，作為一種改進(jìn)，步驟一中，堿性溶液為氫氧化銨；共沉淀在聲震條件下進(jìn)行，反應(yīng)溫度為37℃，反應(yīng)時(shí)間為10min，ph為10.0；步驟二中，表面修飾的處理時(shí)間為24h。

15、優(yōu)選的，作為一種改進(jìn)，步驟四中，凍融條件為在液氮及水浴37℃條件下進(jìn)行，反復(fù)凍融次數(shù)為5次。

16、優(yōu)選的，作為一種改進(jìn)，一種可增強(qiáng)靶向蛋白降解嵌合體技術(shù)效率的膜包被protac磁性納米粒在制備抗腫瘤藥物中的應(yīng)用。

17、本方案的原理及優(yōu)點(diǎn)是：實(shí)際應(yīng)用時(shí)，本技術(shù)方案中，本技術(shù)方案通過對載體材料、載入藥物種類以及包被的細(xì)胞膜的種類進(jìn)行整體優(yōu)化，以磁性介孔硅納米粒作為載體，選擇了目前已進(jìn)入臨床2期實(shí)驗(yàn)的protac小分子藥物arv-825，將其載入磁性介孔硅中，再其表面包覆一層mda-mb-231乳腺癌細(xì)胞膜，使之高效靶向乳腺癌腫瘤，并進(jìn)入腫瘤內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)對溴結(jié)構(gòu)域蛋白4(brd4)蛋白的降解，從而發(fā)揮抗腫瘤作用。同時(shí)，結(jié)合模擬禁食飲食，調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞能量代謝，促使腫瘤細(xì)胞內(nèi)泛素化水平升高，進(jìn)一步提高靶蛋白brd4的降解效率，增效抗腫瘤效果。此外，在核磁共振mri成像下，實(shí)現(xiàn)對腫瘤的實(shí)時(shí)監(jiān)控及可視化。在技術(shù)研發(fā)階段，在共沉淀反應(yīng)階段，通過利用硅酸乙酯進(jìn)行納米粒的表面修飾，可以在磁性納米粒子表面形成一層二氧化硅(sio2)包覆層，這層包覆可以起到保護(hù)磁性核心的作用，防止其在后續(xù)的加工和應(yīng)用過程中發(fā)生團(tuán)聚或氧化。此外，二氧化硅(sio2)包覆層可以增加納米粒子的親水性，提高其在水性介質(zhì)中的分散性，從而有利于后續(xù)的加工和應(yīng)用。不僅如此，二氧化硅包覆層還能夠提供良好的生物相容性，減少納米粒子對生物體的毒性。而且，通過研究發(fā)現(xiàn)二氧化硅(sio2)包覆層對磁性納米粒的磁性大小具有關(guān)鍵影響，四氧化三鐵與硅酸乙酯的添加量及質(zhì)量比是本技術(shù)方案的難點(diǎn)之一，通過調(diào)節(jié)硅酸乙酯的添加量和反應(yīng)條件，可以控制磁性納米粒子的尺寸和形貌，從而獲得復(fù)合本技術(shù)方案使用需求的納米粒材料。本技術(shù)方案嘗試了不同質(zhì)量比的si:fe比例(15:1；20:1；10:1；20:3)，最終發(fā)現(xiàn)20：1的時(shí)候最佳納米粒形態(tài)及粒徑最均一；此外，本方案還研究了步驟三產(chǎn)物sio2-fe3o4與步驟四產(chǎn)物細(xì)胞膜的不同質(zhì)量比比例((6:1；12:1；18:1；24:1)，最終發(fā)現(xiàn)12：1時(shí)包覆的腫瘤細(xì)膜最多，從而能實(shí)現(xiàn)更佳的靶向效率。

技術(shù)特征：

1.一種可增強(qiáng)靶向蛋白降解嵌合體技術(shù)效率的膜包被protac磁性納米粒，其特征在于：以磁性介孔材料為載體，載體上載有brd4蛋白降解抑制劑，載體表面包覆有腫瘤細(xì)胞膜。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可增強(qiáng)靶向蛋白降解嵌合體技術(shù)效率的膜包被protac磁性納米粒，其特征在于：所述brd4蛋白降解抑制劑為arv-825。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可增強(qiáng)靶向蛋白降解嵌合體技術(shù)效率的膜包被protac磁性納米粒，其特征在于：所述磁性介孔材料為磁性介孔硅。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可增強(qiáng)靶向蛋白降解嵌合體技術(shù)效率的膜包被protac磁性納米粒，其特征在于：所述腫瘤細(xì)胞膜為mda-mb-231乳腺癌細(xì)胞膜。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種可增強(qiáng)靶向蛋白降解嵌合體技術(shù)效率的膜包被protac磁性納米粒，其特征在于：膜包被protac磁性納米粒為粒徑104±0.2nm的球形結(jié)構(gòu)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1～5任一所述的一種可增強(qiáng)靶向蛋白降解嵌合體技術(shù)效率的膜包被protac磁性納米粒的制備方法，其特征在于：通過共沉淀法結(jié)合細(xì)胞膜包被技術(shù)制備得到。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種可增強(qiáng)靶向蛋白降解嵌合體技術(shù)效率的膜包被protac磁性納米粒的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種可增強(qiáng)靶向蛋白降解嵌合體技術(shù)效率的膜包被protac磁性納米粒的制備方法，其特征在于：步驟一中，堿性溶液為氫氧化銨；共沉淀在聲震條件下進(jìn)行，反應(yīng)溫度為37℃，反應(yīng)時(shí)間為10min，ph為10.0；步驟二中，表面修飾的處理時(shí)間為24h。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種可增強(qiáng)靶向蛋白降解嵌合體技術(shù)效率的膜包被protac磁性納米粒的制備方法，其特征在于：步驟四中，凍融條件為在液氮及水浴37℃條件下進(jìn)行，反復(fù)凍融次數(shù)為5次。

10.根據(jù)權(quán)利要求1～5任一所述的一種可增強(qiáng)靶向蛋白降解嵌合體技術(shù)效率的膜包被protac磁性納米粒在制備抗腫瘤藥物中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及磁性納米粒領(lǐng)域，公開了一種可增強(qiáng)靶向蛋白降解嵌合體技術(shù)效率的膜包被PROTAC磁性納米粒及其制備方法和應(yīng)用，該膜包被PROTAC磁性納米粒，以磁性介孔材料為載體，載體上載有BRD4蛋白降解抑制劑，載體表面包覆有腫瘤細(xì)胞膜。本技術(shù)方案制備得到的膜包被PROTAC磁性納米?？筛咝О邢蛉橄侔┠[瘤，并進(jìn)入腫瘤內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)對溴結(jié)構(gòu)域蛋白4(BRD4)蛋白的降解，從而發(fā)揮抗腫瘤的作用。同時(shí)，結(jié)合模擬禁食飲食，調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞能量代謝，促使腫瘤細(xì)胞內(nèi)泛素化水平升高，進(jìn)一步提高靶蛋白BRD4的降解效率，增效抗腫瘤效果。此外，在核磁共振MRI成像下，實(shí)現(xiàn)對腫瘤的實(shí)時(shí)監(jiān)控及可視化，非常具有推廣應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)研發(fā)人員：譚米肖,冉海濤,程龍,俞慧琳,侯靜馨
受保護(hù)的技術(shù)使用者：重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19