(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210723071.9 (22)申请日 2022.06.24 (71)申请人 中国科学院化学研究所 地址 100190 北京市海淀区中关村北一 街2 号 (72)发明人 张虹　杨雨濛　唐亚林　 (74)专利代理 机构 北京纪凯知识产权代理有限 公司 11245 专利代理师 李洋 (51)Int.Cl. C12N 15/11(2006.01) C12N 15/115(2010.01) A61K 47/54(2017.01) A61P 35/00(2006.01) A61P 35/02(2006.01) (54)发明名称 一种高载药量的靶向载药体系及其构建方 法与应用 (57)摘要 本发明公开了一种高载药量的靶向载药体 系及其构建方法与应用。 所述靶向载药体系完全 由核酸构成， 依次由核酸适配体序列、 连接序列、 单链DNA分子甲、 单链DNA分子 乙、 可形成G ‑四链 体的可变构序列、 所述单链DNA分子乙和所述单 链DNA分子甲的反向互补序列组成， 所述单链DNA 分子甲的大小至少为2bp， 所述单链DNA分子乙的 大小为2‑8bp。 与现有技术中的靶向载药体系相 比， 本发明的载药体系载药量更高， 且具有良好 的生物相容性， 在避免抗癌药物对正常细胞损伤 的同时可以安全的在人体内代谢降解， 为肿瘤的 高效治疗提供更精确安全的靶向给药模式。 权利要求书1页 说明书13页 序列表1页 附图8页 CN 114934047 A 2022.08.23 CN 114934047 A 1.一种核酸分子， 所述核酸分子依次包括核酸适配体序列、 单链DNA分子甲、 单链DNA分 子乙、 可形成G ‑四链体的可变构序列、 所述单链DNA分子乙和所述单链DNA分子甲的反向互 补序列； 所述单链DNA分子甲为由碱基G和/或碱基C组成的单链DNA分子； 所述单链DNA分子乙为由碱基T或碱基A组成的单链DNA分子 。 2.根据权利要求1所述的核酸分子， 其特征在于： 所述核酸适配体序列和所述载药序列 之间还包括连接序列； 或， 所述核酸分子依次由核酸适配体序列、 连接序列、 单链DNA分子甲、 单链DNA分子乙、 可形成G‑四链体的可变构序列、 所述单链DNA分子乙和所述单链DNA分子甲的反向互补序列 组成； 或， 所述连接序列为两个碱基T。 3.根据权利要求1或2所述的核酸分子， 其特征在于： 所述单链DNA分子甲的大小至少为 2bp。 4.根据权利要求1 ‑3任一所述的核酸分子， 其特征在于： 所述单链DNA分子乙的大小为 2‑8bp。 5.根据权利要求1 ‑4任一所述的核酸分子， 其特征在于： 所述可形成G ‑四链体的可变构 序列为SEQ  ID No.1所示的Hu2 2序列。 6.根据权利要求1 ‑5任一所述的核酸分子， 其特征在于， 所述核酸适配体为非小细胞肺 癌细胞核酸适配体S6、 核仁素核酸适配体AS1411、 黏蛋白1核酸适配体Apt、 酪氨 酸核酸适配 体sgc8或前列腺特异性膜抗原核酸 适配体A10。 7.根据权利要求1 ‑6任一所述的核酸分子， 其特征在于： 所述核酸分子如SEQ  ID No.2 或SEQ ID No.3或SEQ ID No.4所示。 8.一种药物组合物， 其包括权利要求1 ‑7任一所述的核酸分子和药物。 9.根据权利要求8所述的药物 组合物， 其特征在于： 所述核酸分子与 所述药物的摩尔比 为1： (1～10)。 10.如下1) ‑7)任一所述的应用： 1)权利要求1 ‑7任一所述的核酸分子在作为药物载体中的应用； 2)权利要求1 ‑7任一所述的核酸分子在载运和释放药物中的应用； 3)权利要求1 ‑7任一所述的核酸分子在提高载 药量中的应用； 4)权利要求1 ‑7任一所述的核酸分子在制备权利要求8或9所述的药物组合物中的应 用； 5)权利要求1‑7任一所述的核酸分子或权利要求8或9所述药物 组合物在制备抑制肿瘤 细胞的产品中的应用； 6)权利要求1‑7任一所述的核酸分子或权利要求8或9所述药物 组合物在制备治疗肿瘤 的产品中的应用； 7)权利要求1‑7任一所述的核酸分子或权利要求8或9所述药物 组合物在制备减少抗肿 瘤药物对正常细胞的毒副作用的产品中的应用。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114934047 A 2一种高载药量的 靶向载药 体系及其构建 方法与应用 技术领域 [0001]本发明属于生物技术领域， 具体涉及一种高载药量的靶向载药体系及 其构建方法 与应用， 特别涉及一种新型、 高效、 智能的靶向载 药体系及其构建方法与应用。 背景技术 [0002]恶性肿瘤是当前严重影响人类健康、 威胁人类生命的重大疾病之一。 传统的抗肿 瘤化疗药物由于其对正常组织和细胞的毒副作用， 使其在临床的使用受到一定的限制 。 以 多柔比星(Dox)为例， 其是一种广泛在临床上使用的蒽醌类抗生素类化疗药物。 Dox分子结 构中含有扁平的芳香环， 可通过嵌入基因组DNA， 并优先与双链5' ‑GC‑3'或3'‑GC‑5'碱基对 结合， 从而抑制DNA的复制。 但是各类化疗药物往往缺乏靶向性， 在抑制癌细胞的同时也会 对正常的组织细胞造成损伤， 给患者带来肠胃、 神经系统、 心血管系统及肝脏的毒副作用。 常规化疗药物普遍存在的毒副作用大、 耐药性强等缺陷， 是导致肿瘤患者治疗失败的主要 原因。 [0003]将化疗药物辅以合适的载药体系， 可以有效降低化疗药物的毒副作用并增强其疗 效。 由此， 设计新型药物载体， 用以提高常规化疗药物的疗效， 达到高效、 靶向治疗的目的， 一直是药物研发的热点。 自Seeman教授首次公开阐明DNA可以用来构建纳米结构以来， DNA 纳米技术引起了全球研究者们的广泛关注， 并获得了长足发展。 DNA纳米结构不仅可以单独 作为药物载体， 还 可以修饰到其它载体上， 通过刺激响应控制释放药物。 近年来， 借助DNA结 构对肿瘤微环境的特殊响应而构建新型药物 载体已成为纳米载药技术的研究热点， 吸引了 众多研究者的目光。 但是， 目前DNA纳米载药体系依然存在对肿瘤细胞微环境响应性不强、 自身易被免疫清除等弊端。 针对上述问题， 如何根据细胞特点， 设计出响应性好、 选择性高、 不仅能高效载 药更能智能释药的新型DNA载 药体系一 直是药物研发人员追求的目标。 [0004]G‑四链体(G ‑quadruplex)是由富含鸟嘌呤(G)串联重复的核苷酸序列形成的一种 特殊二级 结构， 其二级结构可以随着 体系环境中金属离子浓度或类型的变化而发生自主 结 构转换。 寡聚核苷酸序列Hu22是一种可以根据 环境中不同离子类型及 浓度呈现不同构型的 G‑四链体： 在高钠溶液中呈分子内反平行G ‑四链体结构， 而在高钾溶液中呈以分子内平行 G‑四链体结构为主的混合型结构 。 目前已有研究人员基于Hu22G ‑四链体对环 境中不同金属 离子类型的响应以及核酸适配体对肿瘤细胞的靶向识别能力， 设计并构建了一种靶向载药 体系(ZL 201810565680.X)。 该载药体系主要是有三部分组成： 适配体序列100、 可变构序列 200和连接序列300。 其中适配体序列主要是靶向作用， 可变构序列是起到载运和释放药物 的作用， 连接序列主要 是为了保障不同功能DNA之间不存在相互干扰。 但上述载药体系对于 化疗药物的载运主要依靠可变构序列(Hu22  G‑四链体)来实现， 而Hu22  G‑四链体与化疗 药 物的配比是1:1或1:2， 即一个G ‑四链体只能载运1～ 2个药物分子， 存在载 药量偏低的问题。 发明内容 [0005]本发明的目的是提供一种新型、 高效、 智能的靶向载 药体系及其构建方法与应用。说　明　书 1/13 页 3 CN 114934047 A 3