基于不同靶向策略的腦腫瘤靶向遞藥系統(tǒng)設(shè)計(jì)及評(píng)價(jià).pdf

1、腦腫瘤治療仍然是世界性難題。腦腫瘤發(fā)病率逐年升高，但其治療效果未見(jiàn)顯著改善，原因在于其生長(zhǎng)、發(fā)展的復(fù)雜性和特殊性。相比外周腫瘤，腦腫瘤的生理和病理環(huán)境具有明顯差異。腦腫瘤盡管也存在一定程度的滲透性和滯留增強(qiáng)效應(yīng)（EPR效應(yīng)），但其新生血管的孔隙明顯小于外周實(shí)體瘤，弱化了EPR效應(yīng)。血腦屏障(BBB)是腦腫瘤治療面臨的另外一個(gè)難題。一般認(rèn)為，早期腦腫瘤的BBB較為完整，中晚期腦腫瘤的BBB出現(xiàn)一定程度破壞，但腫瘤浸潤(rùn)區(qū)和轉(zhuǎn)移灶的BBB仍然

2、較為完整。
　　近年來(lái)，隨著納米技術(shù)的發(fā)展，對(duì)腦腫瘤治療的靶向遞藥研究逐年增多，但多數(shù)研究忽視了腦腫瘤生理、病理特征的復(fù)雜性，難以針對(duì)性地進(jìn)行腦腫瘤的靶向遞藥系統(tǒng)研究。本文針對(duì)腦腫瘤的不同生理、病理特征，設(shè)計(jì)了三種相應(yīng)靶向策略的遞藥系統(tǒng)，以期對(duì)提高抗腦腫瘤效果，降低毒副作用。
　　本文第一章針對(duì)腦腫瘤核心區(qū)域存在一定程度的EPR效應(yīng)，以能夠與腦腫瘤細(xì)胞特異性結(jié)合的多肽(IL-13p)為靶向分子，設(shè)計(jì)了腦腫瘤主動(dòng)靶向遞藥系統(tǒng)I

3、LNPs:其可以先利用EPR效應(yīng)分布于腦腫瘤組織，并通過(guò)靶向分子與特異性受體的相互作用提高腦腫瘤細(xì)胞對(duì)遞藥系統(tǒng)的攝取，從而增加遞藥系統(tǒng)在腦腫瘤細(xì)胞中的分布。結(jié)果表明:ILNPs能有效靶向腦腫瘤，腦腫瘤部位的分布量是普通納米粒的1.73倍。腫瘤細(xì)胞染色發(fā)現(xiàn)，ILNPs在腦腫瘤部位分布的增加主要源于腫瘤細(xì)胞對(duì)其內(nèi)吞量的增加，而非巨噬細(xì)胞等對(duì)納米粒的攝取所致;在體熒光觀察發(fā)現(xiàn)，ILNPs從腫瘤血管分布至腫瘤實(shí)質(zhì)的速度和程度增加也是靶向納米粒腫

4、瘤分布增加的原因之一。包載多西紫杉醇后，ILNPs在體外能夠誘導(dǎo)更多的細(xì)胞凋亡，抑制體外三維腫瘤球的生長(zhǎng)，體積僅相當(dāng)于對(duì)照組的62.5％;在體內(nèi)能夠有效誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡，延長(zhǎng)荷腦腫瘤裸鼠的中位生存期1.83倍，抗腫瘤效果顯著優(yōu)于未修飾納米粒和游離藥物。
　　第二章針對(duì)早期腦腫瘤及腦腫瘤浸潤(rùn)區(qū)和轉(zhuǎn)移灶的BBB較為完整，腦腫瘤的治療同時(shí)面對(duì)兩個(gè)屏障——BBB和BTB（腦瘤屏障）的病理學(xué)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了雙級(jí)靶向遞藥系統(tǒng)AsTNPs。其第一級(jí)

5、靶向分子TGN肽能夠介導(dǎo)遞藥系統(tǒng)透過(guò)BBB;入腦后由于第二級(jí)靶向分子寡聚核苷酸AS1411與腫瘤細(xì)胞高度親和，能夠進(jìn)一步靶向遞送載藥系統(tǒng)至腦腫瘤，從而提高對(duì)腦腫瘤的靶向效果。結(jié)果表明，AsTNPs的第一級(jí)靶向分子TGN使內(nèi)皮細(xì)胞對(duì)普通納米粒NPs的攝取提高1.61倍，同時(shí)能夠增加納米粒透過(guò)內(nèi)皮細(xì)胞的量;第二級(jí)靶向分子AS1411使腦腫瘤細(xì)胞對(duì)NPs的攝取量增加1.75倍，并提高NPs三維腫瘤球的滲透性;共同修飾后，AsTNPs在腦腫瘤的

6、分布量顯著增加，瘤/腦藥物濃度比(2.4)顯著高于NPs(1.6)，腦腫瘤靶向優(yōu)越性明顯提升。載多西紫杉醇AsTNPs的體內(nèi)外抗腫瘤效果評(píng)價(jià)顯示，AsTNPs能夠有效透過(guò)體外BBB模型膜并誘導(dǎo)腦腫瘤細(xì)胞凋亡，抑制腫瘤球生長(zhǎng);較低藥物劑量（6 mg/kg給藥3次）時(shí)AsTNPs即可有效延長(zhǎng)荷原位腦腫瘤小鼠的中位生存期（相對(duì)對(duì)照組延長(zhǎng)88％），且顯著優(yōu)于單修飾納米粒，有望提高腦腫瘤的治療效果，降低毒副作用。該靶向策略不僅適用于早期腦腫瘤，而

7、且對(duì)于腦腫瘤的浸潤(rùn)區(qū)和轉(zhuǎn)移灶均有較好的治療效果。
　　近年來(lái)的研究表明，同時(shí)殺傷腫瘤新生血管和腫瘤細(xì)胞能夠達(dá)到更好的抗腫瘤效果，并能有效抑制腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。針對(duì)這一病理學(xué)特征，設(shè)計(jì)了另一類雙級(jí)靶向遞藥系統(tǒng)IRNPs。該系統(tǒng)以能夠結(jié)合整合素受體的RGD肽作為第一級(jí)靶向分子用于靶向腦腫瘤新生血管;以IL-13p作為第二級(jí)靶向分子用于向腦腫瘤細(xì)胞。結(jié)果表明:RGD修飾能夠使新生血管細(xì)胞對(duì)納米粒的攝取量提高2.53倍，IL-13p修飾使腦

8、腫瘤細(xì)胞對(duì)納米粒的攝取量提高1.75倍，而新生血管細(xì)胞和腦腫瘤細(xì)胞則對(duì)雙級(jí)靶向的IRNPs的攝取分別提高3.00倍和2.10倍;在體內(nèi)IRNPs具有良好的腦腫瘤靶向性，其在腦腫瘤的分布是未修飾納米粒的3.82倍，且顯著優(yōu)于單修飾納米粒;切片染色發(fā)現(xiàn)，RGD修飾納米粒與腫瘤新生血管共定位良好，而IL-13p修飾納米粒則主要被腦腫瘤細(xì)胞所攝取，說(shuō)明該策略確實(shí)能夠同時(shí)靶向腦腫瘤新生血管和腦腫瘤細(xì)胞。載多西紫杉醇IRNPs在體外可以有效誘導(dǎo)腫瘤

9、細(xì)胞凋亡，半數(shù)抑制濃度為6.84 ng/mL，僅是未修飾納米粒的27.6％;在體內(nèi)，其對(duì)荷腦腫瘤小鼠具有良好的治療效果（6 mg/kg給藥4次），中位生存期是對(duì)照組的2.06倍，顯著優(yōu)于單修飾納米粒，證明雙級(jí)靶向的優(yōu)越性。
　　腦腫瘤的主動(dòng)靶向和雙級(jí)靶向遞藥系統(tǒng)已取得較好抗腫瘤效果，但限于目前藥物研發(fā)的水平和藥用輔料的缺乏，上述系統(tǒng)均處于基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究階段，尚無(wú)法應(yīng)用于臨床。本文第三章針對(duì)中晚期腦腫瘤的BBB破壞，EPR效應(yīng)一

10、定程度增加，設(shè)計(jì)了一種具有較好臨床應(yīng)用前景的被動(dòng)靶向遞藥系統(tǒng)。白蛋白納米粒是近年來(lái)發(fā)展的新型納米遞藥系統(tǒng)，本文將多西紫杉醇與白蛋白在體外結(jié)合，并用磷脂分散，制得多西紫杉醇白蛋白納米粒。然而，多西紫杉醇白蛋白納米粒的研發(fā)受限于專利問(wèn)題。替尼類藥物是一類分子靶向抗腫瘤藥物，但其水溶性差、生物利用度低。其中拉帕替尼對(duì)乳腺癌等腫瘤具有較好的療效，但因其腦內(nèi)遞藥效果較差，用于腦腫瘤治療的臨床實(shí)驗(yàn)以失敗告終?；诶撂婺峋哂泻芨叩牡鞍捉Y(jié)合率，本文第

11、三章創(chuàng)新性地制備了拉帕替尼白蛋白納米粒(LTNPs)。該納米粒將拉帕替尼的溶解度從7μg/mL提高到大于10 mg/mL，使其能夠用于靜脈注射。研究結(jié)果表明:LTNPs相對(duì)注射混懸劑的生物利用度達(dá)320％，相對(duì)口服片劑的生物利用度為530％; LTNPs在體外能被腦腫瘤細(xì)胞攝取并抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)，且具有明顯的濃度和時(shí)間依賴性;LTNPs在體內(nèi)能被動(dòng)靶向至腦腫瘤，并被腦腫瘤細(xì)胞攝取，在腦腫瘤中的濃度是口服片劑的2.19～2.76倍，具有較

12、好的腦腫瘤靶向性;LTNPs在僅相當(dāng)于口服片劑5％的劑量下即能夠顯著延長(zhǎng)荷腦腫瘤裸鼠的中位生存期;急性毒性和長(zhǎng)期毒性表明，LTNPs具有較低毒性和較好耐受性，半數(shù)致死量大于250 mg/kg，且在治療濃度下并不引起組織器官的器質(zhì)性病變。機(jī)制研究表明腫瘤部位高表達(dá)的富含半胱氨酸的酸性分泌蛋白可能介導(dǎo)LTNPs進(jìn)入腫瘤，從而提高其抗腫瘤效果。該策略可以有效解決替尼類藥物的溶解性和注射問(wèn)題，具有良好的臨床應(yīng)用前景。
　　綜上所述，本文根