本發(fā)明涉及生物醫(yī)藥領域，特別涉及一種放射性標記的類彈性蛋白多肽及其制備方法和應用。

背景技術：

1、癌癥是由環(huán)境影響、體細胞dna復制錯誤和遺傳性缺陷引起的多種基因突變的一系列疾病，癌癥的表型是異常細胞不受控制的生長，無限的復制和侵襲周圍正常組織。85％的癌癥患者患有實體瘤，其中50％的患者死于惡性疾病。腫瘤轉移往往是死亡的最終原因，但治療的失敗會因為對原發(fā)腫瘤的失去控制而導致轉移加重。在子宮頸、結腸、卵巢和胰腺中，原發(fā)腫瘤的控制尤其困難。因此，迫切需要改進原發(fā)腫瘤的治療方法。腫瘤治療主要包括傳統(tǒng)的手術治療、放射治療和化學治療等。一般來說，放療和化療主要針對于快速增殖的細胞，然而癌細胞并不是體內唯一快速增殖的細胞，其毒副作用常見于骨髓的造血祖細胞和腸道上皮細胞。手術涉及切除腫瘤本身，這對正常組織的影響有限，很難定義腫瘤邊緣，轉移太小無法通過手術成功切除。

2、癌癥治療中藥物遞送的目的是增加腫瘤內藥物的濃度，并限制全身暴露。目前已經(jīng)開發(fā)了許多遞送藥物來實現(xiàn)這一目標。如脂質體、膠束、親和力靶向藥物和大分子載體等。如何克服腫瘤定點治療的局限性，類彈性蛋白多肽，作為藥物儲存材料的發(fā)現(xiàn)為腫瘤治療提供了一個治療手段。

3、類彈性蛋白多肽(elastin-like?polypeptides，elps)是由val-pro-gly-xaa-gly，五肽重復序列組成的溫度敏感生物聚合物，源于哺乳動物彈性蛋白的疏水結構區(qū)域。類彈性蛋白多肽會因溫度升高而發(fā)生急劇的可逆相變，也稱為低臨界溶液溫度。類彈性蛋白多肽在低于轉變溫度的情況下可溶于水溶液中，但高于臨界溫度時，類彈性蛋白多肽分子鏈之間的交聯(lián)與聚集便變得不溶并聚集沉淀析出，使得類彈性蛋白多肽在水環(huán)境中變成有序的聚合物。這種相變是可逆的，相變溫度還可通過調整xaa的種類、分子量和濃度來進行調節(jié)。因此，不同藥物的特點及治療需求，時間和空間上對藥物的釋放及靶向性，可通過對類彈性蛋白多肽序列和長度來精確調控相變溫度。

4、并且類彈性蛋白多可通過基因工程的手段將作用蛋白與類彈性蛋白多肽的序列連接融合表達，或設計相應某些活性基團，通過與藥物發(fā)生化學反應，將藥物共價軛合在類彈性蛋白多肽鏈上，形成elps-藥物軛合物。類彈性蛋白多肽充當藥物載體治療多種疾病，如治療各種癌(乳腺癌、卵巢癌、胰腺癌和肺癌)的sievi1-elp，治療肺動脈高壓、心肌病、囊性纖維化的vip-elp，治療ⅱ型糖尿病的glp1-elp。

5、此外，因類彈性蛋白多肽具有優(yōu)秀的藥代動力學特征、生理半衰期以及可分解成生物安全的副產物，注射入腫瘤部位，形成膠束凝膠，可實現(xiàn)藥物在體內的緩慢釋放并且在體內形成儲庫，實現(xiàn)藥物的長效性及藥物局部地遞送。

6、本發(fā)明設計的放射性核素標記的類彈性蛋白多肽，能夠精準注射入腫瘤體內，由于類彈性蛋白的相變特性，一旦進入腫瘤體內，便能固定在瘤內，放射性核素的輻射效應對癌細胞進行殺傷作用，從而導致癌細胞死亡，準確消滅或減小腫瘤組織，在生物醫(yī)學研究、藥物開發(fā)和臨床診斷上具有廣泛的應用前景。

技術實現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種類彈性蛋白多肽及其和放射性核素結合的方法，以及該類彈性蛋白能充當藥物載體的用途。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下的技術方案。

3、一方面，本發(fā)明提供一種放射性核素標記的類彈性蛋白多肽，所述放射性核素標記的類彈性蛋白多肽結構由(vpgxg)n所示的類彈性蛋白多肽p1與a)金屬放射性核素絡合的金屬螯合劑組成；或由(vpgxg)n所示的類彈性蛋白多肽p1與b)與放射性鹵素結合的尾肽p2組成；其中，

4、x包括i、a和f，n選自20～120；

5、金屬螯合劑選自dota、dtpa、nota；

6、與放射性鹵素結合的尾肽p2氨基酸序列選自ygygygygygygy；

7、放射性鹵素選自18f、123i、124i、125i、131i、211at；

8、金屬放射性核素選自64cu、67cu、68ga、89zr、177lu、44sc、111in、90y、99mtc、153sm、153gd、155gd、157gd、213bi、223ra、225ac。

9、在一些實施方案中，所述放射性核素標記的類彈性蛋白多肽結構由(vpgxg)n所示的類彈性蛋白多肽p1與a)金屬放射性核素絡合的金屬螯合劑組成；其中，

10、x包括i、a和f，n選自20～120；

11、金屬螯合劑選自dota、dtpa、nota；

12、金屬放射性核素選自64cu、67cu、68ga、89zr、177lu、44sc、111in、90y、99mtc、153sm、153gd、155gd、157gd、213bi、223ra、225ac。

13、在一些實施方案中，所述放射性核素標記的類彈性蛋白多肽結構由(vpgxg)n所示的類彈性蛋白多肽p1、與放射性鹵素結合的尾肽p2組成；其中，

14、x包括i、a和f，n選自20～120；

15、與放射性鹵素結合的尾肽p2氨基酸序列選自ygygygygygygy；

16、放射性鹵素選自123i、124i、125i、131i。

17、在一些實施方案中，所述放射性核素選自125i或131i。

18、在一些實施方案中，所述類彈性蛋白多肽p1的氨基酸序列為(vpgxg)n，其中，x為i、a和f，n選自20～120。

19、進一步地，n選自50～100。

20、進一步地，所述類彈性蛋白多肽p1中x為i、a和f，氨基酸數(shù)量i：a：f＝2：2：1。

21、進一步地，所述的n為100。

22、進一步地，所述的類彈性蛋白多肽p1的氨基酸序列為i20a20i20f20a20。

23、進一步地，所述的類彈性蛋白多肽p1的氨基酸序列如seq?id?no:3所示，igvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpg(seq?id?no:3)。

24、在一些實施方案中，所述類彈性蛋白多肽p1的氨基酸序列為(vpgxg)n，其中，x為i、a、f和l，n選自20～120。

25、進一步地，n選自60～120。

26、進一步地，所述類彈性蛋白多肽p1氨基酸數(shù)量i：a：f：l＝2：2：1：1。

27、進一步地，n為120。

28、進一步地，所述的類彈性蛋白多肽p1的氨基酸序列為i20a20i20f20a20l20。

29、進一步地，所述的類彈性蛋白多肽p1的氨基酸序列如seq?id?no:4所示，igvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpg?agvpgagvpgagvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpglgvpglgvpglgvpglgvpglgvpglgvpglgvpglgvpglgvpglgvpglgvpglgvpglgvpglgvpglgvpglgvpglgvpglgvpglgvpglgvpg(seq?id?no:4)。

30、在一些實施方案中，所述的類彈性蛋白多肽p1的氨基酸序列包括前導肽(leader)。

31、在一些實施方案中，所述前導肽選自mgssglvprgskgpg、mskgpg。

32、在一些實施方案中，所述的所述的類彈性蛋白多肽p1與尾肽p2組成的氨基酸序列中還保留sfii酶切位點中的氨基酸wp。

33、在一些實施例中，本發(fā)明的類彈性蛋白多肽的氨基酸序列為保證序列無縫連接，序列中的i、a、f和l可以替換為v。

34、進一步地，為保證序列無縫連接，seq?id?no:3、seq?id?no:4氨基酸序列中的i、a、f或l各自獨立地替換為v。

35、進一步地，為保證序列無縫連接，seq?id?no:3、seq?id?no:4氨基酸序列中每一個單體elp模塊的第一個i、a、f替換為v。

36、在一些實施方案中，所述的類彈性蛋白多肽p1與尾肽p2組成的氨基酸序列如seqid?no:1或seq?id?no:2所示：

37、mskgpgvgvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigv

38、pgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgvgvpgagvpgagvpgagvpg

39、agvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagv

40、pgagvpgagvpgagvpgagvpgvgvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpg

41、igvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgvgvpg

42、fgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgf

43、gvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgvgvpgagvpgagvpgagvpgagvpg

44、agvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgwpygygygygygygy(seq?id?no:1)、mskgpgvgvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgvgvpgagvpgagvpgagvpg?agvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgvgvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgigvpgvgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgfgvpgvgvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpgagvpglgvpglgvpglgvpglgvpglgvpglgvpglgvpglgvpglgvpglgvpglgvpglgvpglgvpglgvpglgvpglgvpglgvpglgvpglgvpglgvpgwpygygygygygygy(seq?id?no:2)。

45、在一些實施方案中，所述放射性核素標記的類彈性蛋白多肽制備過程包括：

46、s1：制備類彈性蛋白多肽：在大腸桿菌中iptg的誘導過量表達類彈性蛋白多肽，后重復itc過程以獲得純化類彈性蛋白多肽；或采用多肽fmoc合成法合成類彈性蛋白多肽；

47、s2：放射性碘標記：選用氯胺t(ch-t)法或iodogen(氯甘脲)法進行標記。

48、在一些實施方案中，所述放射性核素標記的類彈性蛋白多肽制備過程包括：

49、s1：制備類彈性蛋白多肽：在bl21中iptg的誘導過量表達類彈性蛋白多肽，收集細菌細胞并破碎，后在冰上靜置30min后，4℃離心并取上清，上清中加入nacl至終濃度為2m，并在45℃水浴鍋中孵育。將渾濁的上清液在40℃下離心，去除上清液，將沉淀懸浮于遇冷的pbs中。將所得的重懸液在4℃離心，收集上清液，再次重復itc過程以獲得純化產品；

50、s2：放射性碘標記：將elp濃度調整為750μm，在iodogen涂布管中加入20μl?elp，置于冰上。在iodogen涂布管中加入分別加入6mci?nai-125和1～2mci?nai-131，保證每個管中總體積為200μl，分管標記，放射劑量共40mci。于4℃恒溫混勻儀反應，即得。

51、進一步地，所述放射性核素標記的類彈性蛋白多肽中的氨基酸序列如seq?id?no:1或seq?id?no:2所示。

52、另一方面，本發(fā)明提供一種藥物組合物，所述組合物包括上述的放射性核素標記的類彈性蛋白多肽及藥學可接受的載體。

53、另一方面，本發(fā)明提供一種試劑盒，所述試劑盒包含上述的放射性核素標記的類彈性蛋白多肽。

54、另一方面，本發(fā)明提供上述的放射性核素標記的類彈性蛋白多肽或藥物組合物在制備抗腫瘤藥物中的應用。

55、在一些實施方案中，所述腫瘤選自頭頸部鱗狀細胞癌、前列腺癌、肝癌、神經(jīng)內分泌腫瘤、胰腺腫瘤、黑色素瘤、乳腺癌中的至少一種。