一种基于核酸纳米结构的基因递送系统及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115927480A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202211657231.0(22)申请日2022.12.22(71)申请人国家纳米科学中心地址100190北京市海淀区中关村北一条11号(72)发明人丁宝全刘建兵武晓慧杨昌平(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332专利代理师陈小龙(51)Int.Cl.C12N15/88(2006.01)A61K48/00(2006.01)A61P35/00(2006.01)B82Y5/00(2011.01)B82Y40/00(2011.01)权利要求书2页说明书15页序列表（电子公布）附图3页(54)发明名称一种基于核酸纳米结构的基因递送系统及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种基于核酸纳米结构的基因递送系统及其制备方法和应用。所述基因递送系统包括核酸脚手架链和核酸订书钉链，所述核酸脚手架链包括目标基因的正义链和反义链的全部核酸序列，所述核酸脚手架链与多个核酸订书钉链通过碱基互补配对自组装形成核酸纳米结构。本发明通过将长序列功能基因作为脚手架链精确整合到核酸纳米结构中，实现了靶向递送长序列功能基因的目的，获得了精准调控目标基因表达的效果；此外所述核酸纳米结构的制备方法简单易行且具有普适性，生产效率高，有望应用于各类疾病的治疗中，并促进相关产品的推广与使用。CN115927480ACN115927480A权利要求书1/2页1.一种基于核酸纳米结构的基因递送系统，其特征在于，所述基因递送系统包括核酸脚手架链和核酸订书钉链；所述核酸脚手架链包括目标基因的正义链和反义链的全部核酸序列；所述核酸脚手架链与核酸订书钉链通过碱基互补配对自组装形成核酸纳米结构。2.根据权利要求1所述的基于核酸纳米结构的基因递送系统，其特征在于，所述核酸订书钉链上含有核酸捕获链。3.根据权利要求2所述的基于核酸纳米结构的基因递送系统，其特征在于，所述基因递送系统还包括修饰有脂质分子的核酸杂交链；优选地，所述修饰有脂质分子的核酸杂交链与所述核酸捕获链通过碱基互补配对连接；优选地，所述脂质分子包括1,2‑二油酰基‑sn‑3‑磷酸乙醇胺、二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺、二棕榈酰基磷脂酰乙醇胺和二肉豆蔻酰基磷脂酰乙醇胺中任意一种或至少两种的组合；优选地，所述修饰有脂质分子的核酸杂交链的5’端具有HS‑SHC6修饰，其核酸序列包括SEQIDNO:50所示的序列。4.根据权利要求3所述的基于核酸纳米结构的基因递送系统，其特征在于，所述基因递送系统还含有辅助脂质；优选地，所述辅助脂质与所述脂质分子通过疏水相互作用结合在核酸纳米结构上；优选地，所述修饰有脂质分子的核酸杂交链和辅助脂质的摩尔比为1:(250～1000)；优选地，所述辅助脂质包括阳离子脂质、中性脂质或聚乙二醇化脂质中任意一种或至少两种的组合；优选地，所述阳离子脂质包括N‑(2,3‑二油基氧基)丙基‑N,N,N‑三乙基氯化铵、N‑(1‑(2,3‑二油基氧基)丙基)‑N‑2‑(精胺甲酰胺基)乙基)‑N,N‑二甲基三氟乙酸铵或N‑(2,3‑二油基氧基)丙基)‑N,N,N‑三甲基氯化铵中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述中性脂质包括二棕榈酰磷脂酰胆碱、二油酰基磷脂酰胆碱、二硬脂酰磷脂酰胆碱、1,2‑二油酰基‑sn‑3‑磷酸乙醇胺或叶酸修饰的1,2‑二油酰基‑sn‑3‑磷酸乙醇胺中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述聚乙二醇化脂质包括甲氧基聚乙二醇2000双十四烷基乙酰胺和/或1,2‑二肉豆蔻酰‑rac‑甘油‑3‑甲氧基聚乙二醇2000；优选地，所述辅助脂质修饰有能够识别细胞表面受体的靶向配体。5.根据权利要求1‑4任一项所述的基于核酸纳米结构的基因递送系统，其特征在于，所述目标基因包括绿色荧光蛋白编码基因，所述核酸订书钉链的核酸序列包括SEQIDNO:5～49所示序列；优选地，所述目标基因包括p53蛋白编码基因，所述核酸订书钉链的核酸序列包括SEQIDNO:51～127所示序列。6.一种权利要求1‑5任一项所述的基于核酸纳米结构的基因递送系统的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：获取目标基因，分离纯化得到分别含有正义链或反义链的核酸脚手架链；将所述核酸脚手架链与对应的核酸订书钉链进行退火组装，分别形成含有正义链的核酸纳米结构和含2CN115927480A权利要求书2/2页有反义链的核酸纳米结构；将所述两种核酸纳米结构进行杂交，得到同时含有正义链和反义链的核酸纳米结构，即为所述基于核酸纳米结构的基因递送系统。7.根据权利要求6所述的基于核酸纳米结构的基因递送系统的制备方法，其特征在于，所述目标基因采用PCR扩增含有目标基因的质粒得到；优选地，所述PCR扩增的引物修饰有生物素；