專利名稱：系統(tǒng)純化、檢測及治療的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是利用基因工程使油體蛋白連接專一性肽，并連接上藥物肽和/或連接上熒光肽，而組裝成油體載體，該油體能包覆藥物、已知熒光信號分子或/和細菌，并用在油體載體專一性檢測或/和靶向治療的應(yīng)用。本發(fā)明是利用油體蛋白連接上目標肽的油體體系進行純化，并得到純度高目標蛋白，進行各領(lǐng)域的應(yīng)用。
本發(fā)明是利用油體蛋白的抗原油體載體進行動物免疫反應(yīng)作用，抗原引發(fā)免疫反應(yīng)產(chǎn)生抗體,取出抗體,并組成疫苗。
背景技術(shù)：
癌癥是目前威脅全球人類生命與健康的主要殺手，根據(jù)美國癌癥協(xié)會統(tǒng)計，2007年全球約有760萬人死于各類癌癥。根據(jù)臺灣衛(wèi)生署統(tǒng)計，2008年全臺灣約有38，913人死于惡性腫瘤。在十大主要死因中，惡性腫瘤連續(xù)居于首位，而十大主要癌癥與死亡率順位分別為(1)肺癌、⑵肝癌、⑶結(jié)腸直腸癌、⑷女性肺癌、(5)胃癌、(6) 口腔癌、(7)攝護腺癌、(8)子宮頸癌、(9)食道癌、(10)胰臟癌。由于癌癥的聞發(fā)率與復發(fā)率,抗腫瘤藥物的研發(fā)已經(jīng)受到重視，依據(jù)美國藥物研究與制造商協(xié)會(PhRMA)的數(shù)據(jù)顯示，截至2008年3月31日為止，共有750種癌癥治療藥物處于臨床試驗階段，等待美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)的批準(PhRMA，2008)。傳統(tǒng)的癌癥治療方法大致分成下列幾種，即外科手術(shù)療法、放射療法、化學療法及免疫(基因)療法。外科手術(shù)療法主要可以直接、快速地移除惡性腫瘤，是最古老、傳統(tǒng)且最常用的癌癥治療方式，對于腫瘤生長在身體局部一處時，直接切除方式有很好的治療效果。若癌細胞擴散，外科手術(shù)后遺癥是常需要切除腫瘤鄰近組織及淋巴組織，常常因為切除過多的組織會造成病人局部功能缺損、障礙，還有手術(shù)猝死或弓I起并發(fā)癥而致死等。放射療法又稱電療，主要是使用放射線破壞癌細胞，針對癌細胞的方法有兩種外在放射療法及內(nèi)在放射療法。外在放射療法是利用儀器將X光或Y射線釋放于腫瘤上而殺死癌細胞。內(nèi)在放射療法是將放射物質(zhì)以顆?；蚰z囊方式置入癌癥病人體內(nèi)，對于不適合開刀或不宜切除的組織治療常會選用此種放射療法，有時放射療法也會和外科療法或化學療法合并使用，此種方法的后遺癥是惡心、嘔吐、咳嗽或呼吸困難、吞咽困難、疲倦、掉頭發(fā)和引發(fā)內(nèi)臟破裂等。化學療法化學療法是利用化學物質(zhì)或激素殺死癌細胞，此方法可以通過口服或注射方式進行治療，化學療法可廣泛使用在各式腫瘤上。對難以控制及大范圍轉(zhuǎn)移或全身性的癌細胞殺死，化學療法是唯一的、最后的選擇，后遺癥是全身細胞受到破壞，特別是對免疫淋巴球，治療時間長，會引起全身細胞的抗藥性。免疫療法免疫療法是利用病人身體不同的免疫機制作用物質(zhì)如白介素、腫瘤壞死因子、單克隆抗體及疫苗等來對抗、破壞癌細胞的快速生長。免疫療法也可以和上述三種常用的癌癥治療方法合并使用井能大幅降低副作用如疲倦、食欲不振、掉發(fā)、口腔或皮膚潰爛、惡心及牙齒掉落等大幅降低，并且可在治療間隔期協(xié)助正常細胞慢慢修復，緩慢提升免疫力，并提升癌癥的治療效果，但是治療時間長，效果也很有限。經(jīng)過長時間的觀察發(fā)現(xiàn)，癌細胞表面通常會帶有某些特殊分子生物標記在于之前描述特性，這些年來已經(jīng)發(fā)展出靶向治療方法用于癌癥的治療。靶向治療方法就是利用實驗設(shè)計ー種可以專ー性地識別此類生物標記的藥物方法，靶向治療方法可以有效地阻斷癌細胞的活化并且能使癌細胞生長受到抑制，而達到治療目的。靶向治療藥物可以直接且精準地命中目標癌細胞，抑制癌細胞，對體內(nèi)正常細胞的影響較小，相比于上述治療方法，靶向治療具有低毒性、低副作用、高效率、及施行方便等優(yōu)點，已經(jīng)引起大家的關(guān)注。目前靶向治療的方法甚多，其ー是利用載體組裝、包覆、連結(jié)或鑲嵌而成的治療活性的藥物分子，并運用各種機制將具有專ー性的活性藥物分子遞送到目標癌細胞進行作用，此種遞送體系稱為“藥物遞送體系”。通常會將載體與可專ー性地識別癌細胞表面生物標記的物質(zhì)結(jié)合，而使此載體具有靶向功能，所述物質(zhì)可為蛋白質(zhì)、類固醇、糖類、化合物或 抗體等。載體目前有高分子聚合物顆粒、微胞(micell)、脂質(zhì)體、及病毒載體等，這些載體也存在不同缺點，如載體粒徑過大而不容易被人體吸收、載體容易聚集而不容易被人體吸收、具有毒性而無法排出體外、在血液或體液中不會穩(wěn)定存在等，在實際運用中也很有限。而且在上述可識別癌細胞的物質(zhì)與載體結(jié)合時，常常需要非常復雜耗時的化學合成步驟，往往會増加制造成本，更會對環(huán)境造成污染。所以，在藥物遞送體系中，也需要非常大的改良空間并改善成粒徑微小、無毒性、在血液或體液中穩(wěn)定、容易結(jié)合可識別癌細胞的藥物載體體系。油體(Oilbody)油脂在細胞中是儲存于ー種稱為油體的特有細胞器，而在種子萌芽與幼苗生長時，油體中所儲存的油脂便成為其主要能量來源。(Yatsu and Jacks, 1972 ；Stymne andStobart, 1987 ；Huang, 1992)。在花粉及其它較低等的裸子植物種子或蕨類植物的孢子中也有油體的存在(Stanley and Linskens, 1974 ;Ching, 1970 ;Gemmrich, 1981)。依植物種類的不同，油體大小略有差異，將芝麻種子組織超薄切片于電子顯微鏡下觀察時，油體直徑大約在O. 2-2 μ m之間(Tzen and Huang, 1992a)。油體在種子組織中，是以互相擠壓的形式充滿整個細胞，即使經(jīng)長時間儲存，仍然保有其細胞器的完整性(Slack et al.，1980)，這是因為油體表面鑲滿蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)提供負電斥力(electricnegative repulsion)及立體障礙來保護油體穩(wěn)定性(Tzen et al.，1992)。利用投射電子顯微鏡觀察油體表面是由 2_4nm 半單位膜(half-unit membrane)所組成(Yatsu and Jacks, 1972),油體膜的主要成分是腦憐脂(phosphotidyl choline, PC)、卵憐月旨(phosphotidyl ethanolamine,PE)及肌醇憐脂(phosphptidyl inositol, PI) (Donaldson and Beevers, 1977 ；Moreau etal.，1980)。植物種子油體的組成成分大約為97. 5%的中性脂肪(主要為甘油三酯)、1%的磷酯質(zhì)和I. 5%蛋白質(zhì)。単一顆種子油體約含十億個甘油三酯分子、一千萬個磷酯質(zhì)分子、一百萬個蛋白質(zhì)分子(Tzen and Huang, 1992b)。油體是ー團中性脂肪分子被一層類似細胞膜構(gòu)造成分的磷酯質(zhì)(phospholipid)所包圍，此層磷酯質(zhì)表面幾乎完全鑲嵌ー種稱為油體膜蛋白(oleosin)的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)(具有兩種異構(gòu)型態(tài))以及三種分子量較高的微量蛋白質(zhì)(Chen et al.，1997)。此三種微量蛋白質(zhì)依其特性分別命名為油體鈣蛋白(油體鈣蛋白)(Tzen et al. , 1997)、油體固醇蛋白(steroleosin)與另ー個尚未鑒定完成的蛋白質(zhì)(Sop3) (Chen et al. , 1999),上述蛋白簡稱為油體蛋白。油體膜蛋白(Oleosin)由基因序列推測出油體的氨基酸序列發(fā)現(xiàn)，油體蛋白質(zhì)中間的區(qū)域有70個左右的疏水性氨基酸，與已知油體主要成分的疏水性甘油三酯有相關(guān)性，由此確認其為油體蛋白質(zhì)的組成成分之一。已經(jīng)有超過二十種的不同植物油體的油體膜蛋白基因或氨基酸序列被發(fā)表，包括油菜(Keddie et al. , 1992)、松子(Lee et al. , 1994)、大麥(Aalen, 1995)、向日葵(Thoyts et al. , 1995)、阿拉伯芥(Zou et al. , 1996 ；Kirik et al·, 1996)、芝麻(Chen et al. , 1997)及水稻(Wu et al. , 1998)等。油體膜蛋白是ー種堿性蛋白質(zhì),等電點約在 9-10 之間，其分子量大約在 15-26kDa 之間(Qu etal.，1986 ；Murphy and Au, 1989)。由于油體膜蛋白并不屬于水溶性蛋白質(zhì)，而且也不溶于水，所以目前為止仍無蛋白質(zhì)結(jié)晶能提供X-ray解其立體結(jié)構(gòu)，只能由ー些光譜儀器推測油體膜蛋白的ニ級結(jié)構(gòu)的組成(Li et al.，992)。在比較不同種子的油體膜蛋白氨基酸序列后的結(jié)果推測，油體結(jié)構(gòu)主要為N端區(qū)域、中間疏水區(qū)域及C端區(qū)域(Li et al. 992 ;Huang, 1992Herman, 1995)。中間疏水區(qū)域連續(xù)約70個疏水性氨基酸組成反平行β -鏈結(jié)構(gòu)而延伸到疏水性的甘油三酯內(nèi)，經(jīng)由疏水性作用力將油體膜蛋白穩(wěn)固地鑲嵌在油體上，其中間疏水性區(qū)域正中央約有14個氨基酸(TPLFVIFSPILVPA)是不同種類蛋白最不易改變的區(qū)域，并形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)以利用蛋白質(zhì)在空間上回旋,此將其命名為脯氨酸結(jié)(Tzen and Huang, 1992) 脯氨酸結(jié)的功能仍未知，而有學者推論脯氨酸結(jié)會和油體膜蛋白標定至油體表面的機制有密切關(guān)聯(lián)(Abell et al.，1997)。N端及C端兩區(qū)的結(jié)構(gòu)則平躺于油體表面上，油體膜蛋白是堿性蛋白質(zhì)而且在滿整個油體表面，使油體表面呈負電斥力狀態(tài)，此外N端及C端使油體能夠穩(wěn)定的存在于種子細胞，且均不會因彼此碰撞擠壓而產(chǎn)生融合或聚集的情形，并能達到穩(wěn)定而長時間保存(Tzenet al. ， 1992 ；Chen et al. ， 1998)。油體鈣蛋白(油體鈣蛋白):油體鈣蛋白(油體鈣蛋白)有738個核酸，可轉(zhuǎn)譯出245個氨基酸，分子量為27. 6kDa ;結(jié)構(gòu)可分為N端未水區(qū)、中間疏水區(qū)及C端未水。在N端未水區(qū)中，含有Iv能和I丐離子結(jié)合的區(qū)域(helix-turn-helix calcium binding motif)。中間疏水區(qū)可以分成兩個子結(jié)構(gòu)域，分別為雙性螺旋結(jié)構(gòu)域和錨定區(qū)，此固定區(qū)含有類似脯氨酸結(jié)結(jié)構(gòu)及反平行β -鏈，而脯氨酸結(jié)結(jié)構(gòu)的氨基酸序列進行比對，在不同種油體鈣蛋白上也具有高度的相同性，也是通過和甘油三酯間的疏水性作用力，使促油體鈣蛋白能穩(wěn)定的留在油體表面上。而在油體鈣蛋白的C端親水區(qū)中，富含幾個可能被激活化的部位而產(chǎn)生磷酸化現(xiàn)象，包括酪氨酸激磷酸化位置及酪蛋白激II磷酸化位置。油體鈣蛋白與油體膜蛋白所不同的是，油體鈣蛋白的N端區(qū)及C端區(qū)暴露在細胞質(zhì)中，而并非平躺于油體表面上，油體鈣蛋白的功能無法像油體膜蛋白能夠保護油體的穩(wěn)定性及完整性，所以，油體鈣蛋白在功能上并不是一個結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)，而推測油體鈣蛋白可能是在種子發(fā)芽時參與油體的代謝。本發(fā)明是利用基因工程使油體膜蛋白或油體鈣蛋白連接識別病癥細胞的專ー性肽，或并接上藥物肽或/和再接上熒光肽，而組裝成油體載體，該油體同時包覆脂溶性藥物(以下簡稱為包覆藥物)、已知熒光信號分子和/或抑制或毒殺病癥細胞的細菌(乳酸菌)，可以用在油體載體專一性檢測或/和靶向治療。純化方式非常多，如沉淀法、分子篩層析法、電泳、親和層析法和共價層析法是已知技術(shù)且用于細胞提取物中純化蛋白質(zhì)。而且需要表達有關(guān)蛋白酶抑制劑當作ー種融合蛋白或嵌合蛋白。融合蛋白技術(shù)經(jīng)常用在蛋白質(zhì)的純化過程中，提供ー種"標記"或"操作"。一般而言，以這些體系表達的融合蛋白里面包含親和標記，例如谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶、麥芽糖結(jié)合蛋白、纖維素結(jié)合結(jié)構(gòu)域、聚組氨酸、聚半胱氨酸，蛋白A及鏈霉親和素等 等，所述標記共價結(jié)合于oleEGFR蛋白質(zhì)的N-端或C-端。為方便親和純化,對此標記具有專ー性的配體被固定于ー個管柱的固態(tài)相上。融合蛋白結(jié)合至親和柱，加入過量調(diào)整緩沖液(pH值)而沖提出高純度的融合蛋白。oleEGFR蛋白從標記分子上的分離，以蛋白水解切割于其專一性接頭序列。在所使用親和柱的準備與操作上，雖然比較簡便，但是價格非常昂貴，不符合經(jīng)濟效益?？贵w固定化免疫親和技術(shù)是利用一種表達的融合蛋白的結(jié)合方式，里面含有抗原性的寡肽標記，該標記有運用抗原性前端(antigenic head)部分及連接尾端(linkingtail)部分。該抗原性部分組成是用一些可以快速引發(fā)抗原性反應(yīng)的親水性氨基酸。而連接區(qū)域可以標記在融合蛋白，從細胞分離后再融合蛋白上被切割，而得到該蛋白。使用抗體固定化免疫親和技術(shù)對于純化技術(shù)也很有限。本發(fā)明是利用油體膜蛋白或油體鈣蛋白接上目標肽的油體體系進行純化，可以純化目標蛋白，并得到純度高的目標蛋白，進行不同領(lǐng)域的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是利用油體體系作用，利用基因工程方式將油體膜蛋白或油體鈣蛋白連接專ー性地識別病癥細胞的肽(抗體肽、配體肽、專ー性酶肽及穿透肽)，或并接上藥物肽(姜黃素、艾利諾得甘、茄紅素、β胡蘿卜素、腳黃素、蝦紅素、玉米黃質(zhì)素、水蛭素、胰島素、抑制病癥的蛋白質(zhì)、引發(fā)病癥細胞自我凋亡的肽和/或用分子生物學組成的抗病癥藥物肽、抗病癥藥的肽或其組合)，和/或再接上熒光肽，而組裝成油體載體，該油體同時包覆藥物、包覆已知熒光信號分子和/或抑制或毒殺病癥細胞的細菌(乳酸菌)，可以用在油體載體專一性檢測或/和靶向治療。本發(fā)明是利用油體膜蛋白或油體鈣蛋白連接上目標肽的油體體系進行純化，可以純化目標蛋白，并得到純度高的目標蛋白，進行不同領(lǐng)域的應(yīng)用。


圖I、油體載體。圖2、藥物油體載體。圖3、熒光油體載體。圖4、熒光油體載體。圖5、分離純化目標蛋白。
圖6、抗原油體載體。圖7、SDS-PAGE凝膠電泳分析結(jié)果。圖8、油體膜蛋白蛋白質(zhì)和油體鈣蛋白的蛋白質(zhì)組成及自主裝油體膜蛋白油體和油體鈣蛋白油體試驗觀察(圖示標尺為2微米)。
具體實施例方式本發(fā)明是利用油體體系作用，利用基因工程方式將油體膜蛋白或油體鈣蛋白連接專ー性地識別病癥細胞的肽(抗體肽、配體肽、專ー性酶肽及穿透肽)，或并接上藥物肽(姜黃素、艾利諾得甘、茄紅素、β胡蘿卜素、腳黃素、蝦紅素、玉米黃質(zhì)素、水蛭素、胰島素、抑制病癥的蛋白質(zhì)、引發(fā)病癥細胞自我凋亡的肽或/和用分子生物學組成的抗病癥藥物肽、抗病癥藥的肽或其組合)，和/或再接上熒光肽，而組裝成油體載體，該油體同時包覆藥物、包覆已知熒光信號分子和/或抑制或毒殺病癥細胞的細菌(乳酸菌)，可以用在油體載體專一性檢測或/和靶向治療。
本發(fā)明是利用油體膜蛋白或油體鈣蛋白接上目標肽的油體體系進行純化，可以純化目標蛋白，并得到純度高的目標蛋白，進行不同領(lǐng)域的應(yīng)用。除非文中有另外說明，否則本說明書中(尤其是權(quán)利要求書中)所使用的“一”、“該”及類似用語應(yīng)理解為包含単數(shù)及復數(shù)形式。
植物種子的油體具有非常大的表面積，可以用在包覆或鑲嵌大量的分子，以作為于生物體內(nèi)移動的實時(real-time)信號放大器來追蹤并確認病灶，本發(fā)明利用上述特性，再結(jié)合分子生物技木，經(jīng)由簡易的制備過程可以提供ー種人造油體(下文簡稱為油體載體)。本發(fā)明利用基因重組技術(shù)將油體鈣蛋白或油體膜蛋白與識別病癥細胞的專ー性肽插入宿主細胞，誘導出油體載體，該油體鈣蛋白或油體膜蛋白可以選自以下群組的植物種子的油體蛋白芝麻、橄欖、大豆、花生、麻種子、油菜、葵花、芥花、紅花的一部分或其組合；宿主細胞可以為真核宿主細胞及原核宿主細胞，真核宿主細胞選自以下群組單細胞生物體如酵母細胞、源自高等生物體如植物，昆蟲或哺乳動物的不死細胞或其組合，原核宿主細胞選自以下群組桿菌、球菌、螺旋菌、弧菌或其組合，最佳為大腸桿菌，大腸桿菌當宿主細胞可為E. coli.DH5a、E. coli. BL21 (DE3)、E. coli nissle(AG2)或其組合。本發(fā)明提供系統(tǒng)純化、檢測及治療，其組成包含一蛋白質(zhì)，該蛋白質(zhì)包含一油體鈣蛋白或油體膜蛋白及ー識別病癥細胞的專ー性肽；一脂質(zhì)，該脂質(zhì)加入前述蛋白質(zhì)后制成油體；以及脂溶性藥物，加入前述油體后制成藥物油體；通過上述組成，成為具有專ー性的傳遞載體，以提供一主動靶向藥物遞送體系，利用基因工程使油體膜蛋白或油體鈣蛋白連接專一性地識別病癥細胞的肽，再加上脂質(zhì)包覆藥物，利用分子生物技術(shù)而組裝成藥物油體，該藥物油體同時包覆藥物，可以用在藥物油體專ー性靶向治療，提高區(qū)域性的藥物濃度，而不致影響正常細胞；此外，亦可刺激癌細胞對藥物油體的吞噬作用與融合作用，使抗癌藥物進入癌細胞，以達到治療及避免產(chǎn)生抗藥性的目的。本發(fā)明提供系統(tǒng)純化、檢測及治療，其中，該油體鈣蛋白為ー包含由SEQ ID N01所示氨基酸序列的油體鈣蛋白。本發(fā)明提供作為靶向藥物遞送體系檢測及治療的納米級人造油體，其中，油體載體可利用基因工程并接上藥物肽，并組成藥物油體載體，該藥物肽可以選自于下群組水蛭素(hirudin)、胰島素、茄紅素、抑制病癥的蛋白質(zhì)、引發(fā)病癥細胞自我凋亡的肽或/和用分子生物學組成的抗病癥藥物肽、抗病癥藥的肽或其組合，前述藥物油體載體，更可進一歩再包括脂質(zhì)包覆已知熒光信號分子，加入前述藥物油體載體后以分子生物學技術(shù)并組裝成熒光藥物油體，該已知熒光信號分子可以選自以下群組銫化鎘量子點(quantum dot)、異硫氰酸熒光素(FITC)、茜素黃(Alizarine Yellow R)、尼羅紅(Nile Red)及其已知能發(fā)出不同波長熒光信號知信號分子的組合；油體載體可利用基因工程并接上熒光肽，并組成熒光油體載體，該已知熒光信號分子肽選自以下群組例如GFP、エ業(yè)/化學/基因工程組成熒光肽及其熒光肽的組合，其中，熒光油體載體可進ー步再包括脂質(zhì)包覆藥物，加入前述熒光油體載體后以分子生物學技術(shù)并組裝成熒光藥物油體，該藥物肽可以選自于下群組水蛭素、胰島素、茄紅素、抑制病癥的蛋白質(zhì)、引發(fā)病癥細胞自我凋亡的肽或/和用分子生物學組成的抗病癥藥物肽、抗病癥藥的肽或其組合；藥物油體載體可利用基因工程并接上熒光肽，并組成熒光藥物油體載體，該已知熒光信號分子肽選自以下群組例如GFP、エ業(yè)/化 學/基因工程組成熒光肽及其熒光肽的組合；上述其一。本發(fā)明提供系統(tǒng)純化、檢測及治療，又另提供了ー種組合，其組成包含一蛋白質(zhì)，該蛋白質(zhì)包含一油體鈣蛋白或油體膜蛋白及ー識別病癥細胞的專ー性肽；一脂質(zhì)，該脂質(zhì)加入前述蛋白質(zhì)后制成油體；以及ー脂溶性已知熒光信號分子，加入前述油體后制成熒光油體；通過上述組成，成為具有專ー性傳遞載體，以提供一主動靶向藥物遞送體系，利用基因工程使油體膜蛋白或油體鈣蛋白連接專一性識別病癥細胞的肽，再加上脂質(zhì)包覆藥物，利用分子生物技術(shù)而組裝成藥物油體，該藥物油體同時包覆脂溶性已知熒光信號分子，可以用在熒光油體專ー性檢測，提高區(qū)域性的藥物濃度，而不致影響正常細胞；此外，亦可刺激癌細胞對藥物油體的吞噬作用與融合作用，使抗癌藥物進入癌細胞，以達到治療及避免產(chǎn)生抗藥性的目的。本發(fā)明提供系統(tǒng)純化、檢測及治療，其中該已知熒光信號分子選自以下群組銫化鎘量子點、異硫氰酸熒光素(FITC)、茜素黃(Alizarine Yellow R)、尼羅紅(Nile Red)及其已知能發(fā)出不同波長熒光信號知信號分子。本發(fā)明提供系統(tǒng)純化、檢測及治療，其中，該蛋白質(zhì)可先接上專ー性接頭組合成專一性接頭的蛋白質(zhì)，該油體白質(zhì)包含一油體鈣蛋白或油體膜蛋白、一專ー性接頭及ー識別病癥細胞的專ー性肽；一脂質(zhì)，該脂質(zhì)加入前述蛋白質(zhì)后制成專ー性接頭油體；再利用專一性蛋白酶水解切割，可純化出純度高的蛋白質(zhì)的應(yīng)用，該方法簡單又方便并不會影響蛋白的性質(zhì)。本發(fā)明提供系統(tǒng)純化、檢測及治療，其中，該油體鈣蛋白可為植物種子的油體鈣蛋白或油體膜蛋白，其選自以下群組的植物種子的油體蛋白芝麻、橄欖、大豆、花生、麻種子、油菜、葵花、芥花、紅花的一部分或其組合。本發(fā)明通過作為靶向藥物遞送體系檢測及治療的納米級人造油體，其中，該油體膜蛋白為包括由SEQ ID NO 1所示氨基酸序列及SEQ ID NO 3所示DNA序列的油體膜蛋白，和/或該油體I丐蛋白為包括由SEQ ID NO 2所示氨基酸序列及SEQ ID NO 4所示DNA序列的油體I丐蛋白。本發(fā)明組裝藥物油體及熒光藥物油體的藥物或藥物肽的藥物，能具有抑制病癥細胞、毒殺病癥細胞、插入/改變/去除一個或多個基因使病癥細胞基因突變而無法正?；蚩焖俜至岩l(fā)病癥細胞萎縮或自我凋亡、使病癥細胞制成步驟中斷而無法進行細胞周期的分裂、在病癥細胞內(nèi)產(chǎn)生抑制或破壞病癥細胞生長條件的物質(zhì)而無法進行細胞周期的分裂及使病癥細胞無法感染正常細胞的物質(zhì)都能與該油體進行組裝或結(jié)合，具有專一性識別癌化部位抑制及藥物治療的效果。本發(fā)明提供系統(tǒng)純化、檢測及治療，其中，該脂質(zhì)選自以下群組甘油三酯、橄欖油、芝麻油、大豆油、花生油、礦物油、亞麻油、紅花油、或其組合。值得說明的是，本發(fā)明提供作為靶向藥物遞送體系檢測及治療的納米級人造油體，其中，采用的宿主細胞E. coli nissle ( A G2)為一種益生菌的大腸桿菌，并對糖尿病、胃部疾病、心臟病或其 疾病有治療效果。實施例I本發(fā)明的油體載體包含有一融合蛋白質(zhì)及一脂質(zhì)，其中，該融合蛋白質(zhì)包含一油體蛋白(油體膜蛋白、油體鈣蛋白及油體固醇蛋白)、一配體肽、一抗體肽、一細胞穿透肽、專一性酶肽、一類固醇、一糖類、一化合物或其組合(以上一配體肽、一抗體肽、一細胞穿透肽、專一性酶肽、一類固醇、一糖類或一化合物簡稱為識別病癥細胞的專一性肽，又稱為專一I"生肽)。本發(fā)明油體載體中的融合蛋白質(zhì)，其所包含的油體蛋白并無任何限制。但是，該油體蛋白是屬于植物種子的油體蛋白，例如選自以下群組的植物種子的油體蛋白芝麻、橄欖、大豆、花生、葵花、芥花、亞麻、紅花(safflower)、或其組合；最佳是,該油體蛋白選自于芝麻種子的油體蛋白。于本發(fā)明的一個方面，使用芝麻種子的油體膜蛋白來構(gòu)建融合蛋白質(zhì)，其包含由SEQ ID NO 1所示的氨基酸序列；或者，使用芝麻種子的油體鈣蛋白來構(gòu)建融合蛋白質(zhì)，其包含由SEQ ID NO :2所示的氨基酸序列。本發(fā)明油體載體的融合蛋白質(zhì)，另外還包含識別病癥細胞的專一性肽,使油體載體成主動靶向藥物遞送體系。由于識別病癥細胞的專一性肽可精準地識別病癥細胞表面的受體。因此，透過藥物油體載體或是以之熒光分子與受體的結(jié)合，可將包覆有抗病癥藥物、以之熒光分子和/或抑制或毒殺病癥細胞的細菌(乳酸菌)的油體載體直接投遞至癌變部位或作用于癌細胞，提高區(qū)域性的藥物濃度或檢測，而不致影響正常細胞。此外，通過上述機制，亦可刺激癌細胞對油體載體的吞噬作用與融合作用，使抗病癥藥物、已知熒光信號分子和/或抑制或毒殺病癥細胞的細菌(乳酸菌)進入細胞，達到檢測、治療及避免產(chǎn)生抗藥性的目的。本發(fā)明熒光油體載體包含有一融合蛋白質(zhì)、一熒光肽及一脂質(zhì)。其中，該熒光肽(例如GFP、化學或基因工程組成熒光肽及其熒光肽)能激發(fā)出熒光信號并更容易觀察，熒光油體載體能專一性檢測且識別病癥細胞表面的受體。因此，透過識別病癥細胞的專一性肽與受體的結(jié)合，可鑲嵌有熒光信號的油體載體直接投遞至癌變部位或作用于癌細胞，提高區(qū)域性的檢測，而不致影響正常細胞。此外，通過上述機制，并可刺激癌細胞對熒光油體載體的吞噬作用與融合作用，使熒光油體載體進入癌細胞，達到靶向檢測的目的。本發(fā)明藥物油體載體包含有一融合蛋白質(zhì)、一藥物肽及一脂質(zhì)。其中，該藥物肽即是抑制病癥的肽、使病癥細胞自我凋亡的肽、用分子生物學組成的抗病癥藥物肽和/或其組合肽，該藥物肽組裝成一具有藥物功能的蛋白。該藥物油體載體能專一性識別病癥細胞表面的受體。因此，透過藥物油體載體與受體的結(jié)合，藥物油體載體直接投遞至癌變部位或作用于癌細胞，提高區(qū)域性的藥物濃度，而不致影響正常細胞。此外，通過上述機制，亦可刺激癌細胞對油體載體的吞噬作用與融合作用，使抗癌藥物進入癌細胞，達到治療及避免產(chǎn)生抗藥性的目的。本發(fā)明油體載體中的脂質(zhì)并無任何限制，該脂質(zhì)可以選自以下群組甘油三酯、橄欖油、芝麻油、大豆油、花生油、礦物油、亞麻油、紅花油、葵花油、玉米油或其組合；最佳的脂質(zhì)為甘油三酯、芝麻油、或其組合，更佳為芝麻油。本發(fā)明的油體載體包覆藥物可以包含任何藥物或是抑制/毒殺/讓病癥細胞自我凋亡的物質(zhì)，并不限于抗癌藥物，且較佳是含有脂溶性藥物。舉例言之，可于本發(fā)明組合中含有選自以下群組的藥物茄紅素、姜黃素、喜樹堿、抗生素、葫蘆素、溫諾平(商品名為Navelbin)、紫杉醇(Paclitaxel)、西藥、中草藥或其組合。本發(fā)明是利用茄紅素、姜黃素及喜樹堿進行組裝油體載體。本發(fā)明的組合亦可包含任何已知的信號分子，以達成所要的檢測目的。舉例言之， 該信號分子可選自以下群組銫化鎘量子點、異硫氰酸熒光素、茜素黃、尼羅紅、或其組合。就銫化鎘量子點的應(yīng)用而言，由于以不同波長的光來激發(fā)不同尺寸的銫化鎘量子點時，會散射出不同波長的熒光，故可藉此特性來制備發(fā)射不同熒光顏色的油體載體。于此，當使用識別病癥細胞的專一性肽來構(gòu)建本發(fā)明組合中所包含的融合蛋白質(zhì)時，可使本發(fā)明組合具有靶向檢測的功能，以用于標定癌細胞或病癥的位置。本發(fā)明利用基因重組技術(shù)將一油體膜蛋白或油體鈣蛋白、一識別病癥細胞的專一性肽、一藥物肽和/或熒光肽，利用上述肽制成重組載體、重組熒光載體及重組藥物載體，實施方式如案例I所示及圖I所示，并得到融合蛋白的表達載體。實施方式如案例2所示及圖2所示，并得到藥物融合蛋白的表達載體(下文簡稱為藥物油體載體)。實施方式如案例3所示及圖3所示，并得到熒光融合蛋白的表達載體(下文簡稱為熒光油體載體)。實施方式如案例4所示及圖4所示，并得到熒光藥物融合蛋白的表達載體(下文簡稱為藥物熒光油體載體)。完成構(gòu)建上述表達載體后，分別將其轉(zhuǎn)化至大腸桿菌宿主細胞，并提取質(zhì)粒以確認表達載體的核苷酸序列。利用誘導劑(例如IPTG)誘導步驟一中所制得的宿主細胞，使其大量表達融合蛋白，并收集菌液。以6，500轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速使菌液離心10分鐘，再以約1/10倍的菌液體積的TE緩沖液(TE(Tris-EDTA)buffer)懸浮經(jīng)離心沉淀的宿主細胞，將制得的融合蛋白質(zhì)(50毫克)加入至一試管中，并添加50毫克脂質(zhì)、脂質(zhì)包覆抑制或毒殺病癥細胞的細菌(乳酸菌)、脂質(zhì)包覆藥物或脂質(zhì)包覆已知熒光分子，再利用超聲(型號=Sonics VCX130)樣品處理器以5分鐘的間隔震蕩五次(條件為10秒，20amplitude，0. 5pulser)，以進行油體重組。得到油體載體、藥物油體載體、熒光油體載體、細菌油體載體、藥物熒光油體載體、細菌藥物油體載體、細菌熒光油體載體及細菌藥物熒光油體載體。并利用上述油體載體的組合具有靶向檢測的功能，以用于標定癌細胞或病灶的位置，也可準確地傳遞藥物，故可精準地殺死癌細胞以減少正常細胞被殺死的副作用，因而具有實時性地監(jiān)控與治療的功效。表I油體粒徑
權(quán)利要求
1.一種作為靶向藥物遞送體系檢測及治療的納米級人造油體，其組成包含 油體載體，其是以利用基因重組技術(shù)將油體鈣蛋白或油體膜蛋白與識別病癥細胞的專一性肽插入宿主細胞所誘導出，該油體鈣蛋白或油體膜蛋白可為植物種子的油體鈣蛋白或油體膜蛋白，上述油體鈣蛋白或油體膜蛋白可以選自以下群組的植物種子的油體蛋白芝麻、橄欖、大豆、花生、麻種子、油菜、葵花、芥花、紅花的一部分或其組合；該專一性肽可以選自以下群組的肽配體肽、抗體肽、細胞穿透肽、專一性酶肽、類固醇、糖類、或其組合，前述宿主細胞可以為真核宿主細胞及原核宿主細胞，真核宿主細胞選自以下群組單細胞生物體如酵母細胞、源自高等生物體如植物，昆蟲或哺乳動物的不死細胞或其組合，原核宿主細胞選自以下群組桿菌、球菌、螺旋菌、弧菌或其組合，最佳為大腸桿菌，大腸桿菌當宿主細胞可為E. coli.DH5a、E. coli. BL21 (DE3)、E. coli nissle ( A G2)或其組合；以及 脂質(zhì)，其加入前述蛋白質(zhì)后制成油體載體，該脂質(zhì)可以選自以下群組甘油三酯、橄欖油、芝麻油、大豆油、花生油、礦物油、亞麻油、紅花油、或其組合； 通過上述組成，成為具有專一性的傳遞載體，利用基因工程使油體膜蛋白或油體鈣蛋 白連接專一性識別病癥細胞的肽，可精準的識別癌細胞表而的受體。
2.如權(quán)利要求I所述的作為靶向藥物遞送體系檢測及治療的納米級人造油體，其中，油體載體可進一步包括脂質(zhì)包覆已知熒光信號分子，以分子生物學技術(shù)并組裝成熒光油體，該已知熒光信號分子可以選自以下群組銫化鎘量子點、異硫氰酸熒光素、茜素黃、尼羅紅或其組合； 通過上述組成，成為具有專一性的傳遞載體，以提供主動靶向藥物遞送體系，利用基因工程使油體膜蛋白或油體鈣蛋白連接專一性識別病癥細胞的肽，并加入脂質(zhì)包覆已知熒光信號分子，利用分子生物技術(shù)而組裝成熒光油體，可以用在專一性靶向檢測，而不致影響正常細胞，以達到病癥部位專一性靶向檢測的目的。
3.如權(quán)利要求I所述的作為靶向藥物遞送體系檢測及治療的納米級人造油體，其中，油體載體可進一步包括脂質(zhì)包覆藥物，以分子生物學技術(shù)并組裝成藥物油體，該藥物選自以下群組的藥物茄紅素、姜黃素、喜樹堿、抗生素、葫蘆素、溫諾平、紫杉醇、西藥、中草藥或其組合； 通過上述組成，成為具有專一性的傳遞載體，以提供一主動靶向藥物遞送體系，利用基因工程使油體膜蛋白或油體鈣蛋白連接專一性識別病癥細胞的肽，并加入脂質(zhì)包覆已知熒光信號分子和脂質(zhì)包覆藥物，利用分子生物技術(shù)而組裝成熒光藥物油體，可以用在專一性靶向治療及檢測，提高區(qū)域性的藥物濃度，而不致影響正常細胞；此外，亦可刺激癌細胞對藥物油體的吞噬作用與融合作用，使抗癌藥物進入癌細胞，以達到治療及避免產(chǎn)生抗藥性的目的。
4.如權(quán)利要求I所述的作為靶向藥物遞送體系檢測及治療的納米級人造油體，其中，油體載體可再包括脂質(zhì)包覆藥物和脂質(zhì)包覆已知熒光信號分子，以分子生物學技術(shù)并組裝成熒光藥物油體，該藥物選自以下群組的藥物茄紅素、姜黃素、喜樹堿、抗生素、葫蘆素、溫諾平、紫杉醇、西藥、中草藥或其組合；該已知熒光信號分子可以選自以下群組銫化鎘量子點、異硫氰酸熒光素、茜素黃、尼羅紅或其組合； 通過上述組成，成為具有專一性的傳遞載體，以提供一主動靶向藥物遞送體系，利用基因工程使油體膜蛋白或油體鈣蛋白連接專一性識別病癥細胞的肽，并加入脂質(zhì)包覆已知熒光信號分子和脂質(zhì)包覆藥物，利用分子生物技術(shù)而組裝成熒光藥物油體，可以用在專一性靶向治療及檢測，提高區(qū)域性的藥物濃度，而不致影響正常細胞；此外，亦可刺激癌細胞對藥物油體的吞噬作用與融合作用，使抗癌藥物進入癌細胞，以達到治療及避免產(chǎn)生抗藥性的目的。
5.如權(quán)利要求I所述的作為靶向藥物遞送體系檢測及治療的納米級人造油體，其中，油體載體可利用基因工程并接上藥物肽，并組成藥物油體載體，該藥物肽可以選自于下群組水蛭素、胰島素、茄紅素、抑制病癥的蛋白質(zhì)、引發(fā)病癥細胞自我凋亡的肽或/和用分子生物學組成的抗病癥藥物肽、抗病癥藥的肽或其組合，前述藥物油體載體，更可進一步再包括脂質(zhì)包覆已知熒光信號分子，加入前述藥物油體載體后以分子生物學技術(shù)并組裝成熒光藥物油體，該已知熒光信號分子可以選自以下群組銫化鎘量子點、異硫氰酸熒光素、茜素黃、尼羅紅及其已知能發(fā)出不同波長熒光信號知信號分子的組合； 通過上述組成，成為具有專一性的傳遞載體，以提供一主動靶向藥物遞送體系，利用基 因工程使油體膜蛋白或油體鈣蛋白連接藥物肽，再接上藥物肽，并加入脂質(zhì)，利用分子生物 技術(shù)而組裝成藥物油體，可以用在專一性靶向治療，提高區(qū)域性的藥物濃度，而不致影響正常細胞；此外，亦可刺激癌細胞對藥物油體的吞噬作用與融合作用，使抗癌藥物進入癌細胞，以達到治療及避免產(chǎn)生抗藥性的目的。
6.如權(quán)利要求I所述的作為靶向藥物遞送體系檢測及治療的納米級人造油體，其中，油體載體可利用基因工程并接上熒光肽，并組成熒光油體載體，該已知熒光信號分子肽選自以下群組例如GFP、工業(yè)/化學/基因工程組成熒光肽及其熒光肽的組合，其中，熒光油體載體，可進一步再包括脂質(zhì)包覆藥物，加入前述熒光油體載體后以分子生物學技術(shù)并組裝成熒光藥物油體，該藥物肽可以選自于下群組水蛭素、胰島素、茄紅素、抑制病癥的蛋白質(zhì)、引發(fā)病癥細胞自我凋亡的肽或/和用分子生物學組成的抗病癥藥物肽、抗病癥藥的肽或其組合； 通過上述組成，成為具有專一性的傳遞載體，以提供一主動靶向藥物遞送體系，利用基因工程使油體膜蛋白或油體鈣蛋白連接專一性識別病癥細胞的肽，再接上熒光肽，并加入脂質(zhì)，利用分子生物技術(shù)而組裝成熒光油體，可以用在專一性靶向檢測，而不致影響正常細胞，以達到病癥部位專一性靶向檢測的目的。
7.如權(quán)利要求5所述的作為靶向藥物遞送體系檢測及治療的納米級人造油體，其中，藥物油體載體可利用基因工程并接上熒光肽，并組成熒光藥物油體載體，該已知熒光信號分子肽選自以下群組例如GFP、工業(yè)/化學/基因工程組成熒光肽及其熒光肽的組合； 通過上述組成，成為具有專一性的傳遞載體，以提供一主動靶向藥物遞送體系，利用基因工程使油體膜蛋白或油體鈣蛋白連接專一性識別病癥細胞的肽，再接上藥物肽及熒光肽，利用分子生物技術(shù)而組裝成藥物油體或熒光藥物油體，可以用在專一性靶向治療及檢測，提高區(qū)域性的藥物濃度，而不致影響正常細胞；此外，亦可刺激癌細胞對藥物油體的吞噬作用與融合作用，使抗癌藥物進入癌細胞，以達到治療及避免產(chǎn)生抗藥性的目的。
8.如權(quán)利要求I所述的作為靶向藥物遞送體系檢測及治療的納米級人造油體，其中，油體載體可進一步包括抑制或毒殺病癥細胞的細菌(乳酸菌)，以分子生物學技術(shù)并組裝成包覆細菌的油體； 通過上述組成，成為具有專一性的傳遞載體，以提供一主動靶向藥物遞送體系，利用基因工程使油體膜蛋白或油體鈣蛋白連接專一性識別病癥細胞的肽，再加上脂質(zhì)及抑制或毒殺病癥細胞的細菌(乳酸菌)，利用分子生物技術(shù)而組裝成油體，可以用在油體專一性靶向治療，提高區(qū)域性的藥物濃度，而不致影響正常細胞；此外，亦可刺激癌細胞對油體的抑制作用與自我凋亡，使油體進入病癥細胞，以達到治療的目的。
9.如權(quán)利要求I所述的作為靶向藥物遞送體系檢測及治療的納米級人造油體，其中，油體鈣蛋白或油體膜蛋白利用基因工程技術(shù)接上抗原蛋白或抗原肽，加入前述蛋白后以分子生物學技術(shù)并組裝成抗原油體，抗原蛋白并無任何限制，該蛋白可以引發(fā)免疫反應(yīng)產(chǎn)生抗體制造出動物疫苗口服疫苗的抗原(例如小兒麻痹、口服輪狀病毒或其組合)、注射疫苗的抗原(例如流行性感冒、日本腦炎、A型肝炎、狂犬病或其組合)、免疫疫苗的抗原(例如A型或B型肝炎、德國麻疹、水痘、狂犬病、破傷風或其組合)或其組合； 通過上述組成，成為具有專一性的抗原載體，利用基因工程組成抗原油體載體，并加入脂質(zhì)，利用分子生物技術(shù)而組裝成抗原油體，打入動物體內(nèi)，具有攜帶抗原引發(fā)免疫反應(yīng)產(chǎn)生抗體的能力，而制造出動物疫苗。
10.如權(quán)利要求I至9所述的作為靶向藥物遞送體系檢測及治療的納米級人造油體，其 中，該油體膜蛋白為包括由SEQ ID NO 1所列的氨基酸序列及SEQ ID NO 3所列的DNA序列的油體膜蛋白，和/或該油體鈣蛋白為包括由SEQ ID NO :2所列的氨基酸序列及SEQ IDNO 4所列的DNA序列的油體鈣蛋白。
11.如權(quán)利要求I至9所述的作為靶向藥物遞送體系檢測及治療的納米級人造油體，其中，該蛋白質(zhì)可先接上專一性接頭組合成專一性接頭的蛋白質(zhì)，該專一性接頭的蛋白質(zhì)包括一油體鈣蛋白或油體膜蛋白、專一性接頭及目標肽；脂質(zhì)，該脂質(zhì)加入前述蛋白質(zhì)后制成專一性接頭油體；再利用專一性蛋白酶水解切割，可純化出純度高的蛋白質(zhì)的應(yīng)用，該方法簡單又方便并不會影響蛋白的性質(zhì)，其中，目標肽分離純化目標油體載體的目標蛋白肽，該肽可以選自于下群組藥用蛋白水蛭素、胰島素、茄紅素、表皮生長因子、載脂蛋白Al、載脂蛋白B或其組合。工業(yè)用酶3 -葡萄糖酸苷酶、木聚糖酶、凝乳酶、葡萄糖異構(gòu)酶、磷酸異構(gòu)酶、膠原蛋白水解酶或其組合。動物飼料添加劑植酸酶或其組合。具有營養(yǎng)價值的外源蛋白二十二碳六烯酸、二十碳五烯酸、二十碳四烯酸、二十二碳五烯酸、a-次亞麻油酸、二十四碳五烯酸、二十四碳六烯酸、Y-次亞麻油酸或其組合，生質(zhì)能源酒精、柴油、纖維素、葡萄糖或其組合；該油體蛋白可為植物種子的油體鈣蛋白或油體膜蛋白，上述油體蛋白可以選自以下群組的植物種子的油體蛋白芝麻、橄欖、大豆、花生、麻種子、油菜、葵花、芥花、紅花的一部分或其組合；該脂質(zhì)可以選自以下群組甘油三酯、橄欖油、芝麻油、大豆油、花生油、礦物油、亞麻油、紅花油、或其組合。
12.如權(quán)利要求I至9所述的作為靶向藥物遞送體系檢測及治療的納米級人造油體，所組裝藥物油體及熒光藥物油體的藥物或藥物肽的藥物，能具有抑制病癥細胞、毒殺病癥細胞、插入/改變/去除一個或多個基因使病癥細胞基因突變而無法正?；蚩焖俜至岩l(fā)病癥細胞萎縮或自我凋亡、使病癥細胞制成步驟中斷而無法進行正常細胞周期的分裂、在病癥細胞內(nèi)產(chǎn)生抑制或破壞病癥細胞生長條件的物質(zhì)而無法進行細胞周期的分裂及使病癥細胞無法感染正常細胞的物質(zhì)都能與該油體進行組裝或結(jié)合，具有專一性識別癌化部位抑制及藥物治療的效果。
全文摘要
本發(fā)明是利用基因工程組裝成油體載體，可以用在油體載體專一性檢測并同時靶向治療；結(jié)合油體膜蛋白或油體鈣蛋白成為油體載體系統(tǒng)進行純化，能更快速且更經(jīng)濟得到目標蛋白。本發(fā)明是利用油體膜蛋白或油體鈣蛋白的抗原油體載體進行動物免疫反應(yīng)作用，而得到疫苗。
文檔編號A61K47/42GK102743761SQ20111032710
公開日2012年10月24日 申請日期2011年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月21日
發(fā)明者朱寶美, 陳順基 申請人:陳致融