多肽修飾脂質(zhì)體靶向藥物遞送系統(tǒng)的研究進(jìn)展

多肽修飾脂質(zhì)體靶向藥物遞送系統(tǒng)的研究進(jìn)展

主動(dòng)導(dǎo)向藥物轉(zhuǎn)移是指通過(guò)特定的生物過(guò)程（例如特定組的受體識(shí)別和相互作用）來(lái)提高特定部位的藥物濃度。主動(dòng)靶向系統(tǒng)以抗體、多肽、糖類、維生素、糖蛋白等作為配體與靶細(xì)胞受體進(jìn)行專屬性作用。其中,多肽分子是機(jī)體內(nèi)一類重要的生物活性物質(zhì),具有良好的生物相容性、靶向性、無(wú)免疫原性、低毒性等優(yōu)點(diǎn),將其作為配體應(yīng)用于靶向藥物遞送系統(tǒng)(targeteddrugdeliverysystem,TDDS),得到越來(lái)越廣泛的關(guān)注。隨著對(duì)腫瘤細(xì)胞的研究深入到分子水平,在腫瘤細(xì)胞表面或腫瘤相關(guān)血管表面發(fā)現(xiàn)一系列受體與腫瘤生長(zhǎng)增殖密切相關(guān),并在腫瘤組織中過(guò)度表達(dá)。受體與其配體的結(jié)合具有特異性、選擇性和飽和性,且親和力強(qiáng)、生物效應(yīng)明顯。利用多肽配體為藥物載體,通過(guò)受體的介導(dǎo)作用,可以增加病灶區(qū)的藥物濃度,提高療效,降低不良反應(yīng),從而達(dá)到靶向治療的目的。脂質(zhì)體是一種定向藥物載體,具有一定的被動(dòng)靶向作用,在許多疾病尤其是癌癥的治療中顯示了明顯的優(yōu)越性。在脂質(zhì)雙層中摻入對(duì)特定細(xì)胞具有選擇性和親和性的配體,利用細(xì)胞受體對(duì)配體的識(shí)別作用可以實(shí)現(xiàn)主動(dòng)靶向釋放藥物。例如,多肽修飾的靶向脂質(zhì)體借助受體與多肽配體的特異性相互作用可將脂質(zhì)體靶向到含有配體特異性受體的器官、組織或細(xì)胞,同時(shí)受體與配體結(jié)合可促進(jìn)脂質(zhì)體內(nèi)化進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),增加藥物選擇性,減少藥物毒副作用,提高藥物治療指數(shù),顯示了良好的研究?jī)r(jià)值和應(yīng)用前景。本文綜述了多肽作為配體修飾的載藥脂質(zhì)體這種主動(dòng)靶向藥物遞送系統(tǒng)的應(yīng)用研究進(jìn)展。1rgd修飾的細(xì)胞生物學(xué)特性及臨床應(yīng)用RGD是由精氨酸(Arg)、甘氨酸(Gly)、天冬氨酸(Asp)3個(gè)氨基酸組成的序列肽,是近幾年來(lái)發(fā)現(xiàn)的具有高生物活性的短肽序列之一。RGD肽作為整合素和其配體相互作用的識(shí)別位點(diǎn),介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)(extracellularmatrix,ECM)及細(xì)胞間的黏附作用,同時(shí)具有信號(hào)傳導(dǎo)功能。由于RGD肽無(wú)免疫原性、無(wú)毒副作用,因此成為抑制腫瘤轉(zhuǎn)移研究的一個(gè)熱點(diǎn)。XIONG等將RGD3肽連接到立體穩(wěn)定脂質(zhì)體(stericallystabilizedliposomes,SSL)末端,制備得到了包載阿霉素(doxorubicine,DOX)的RGD修飾的立體穩(wěn)定脂質(zhì)體(RGD-SSL-DOX)。以游離的DOX和SSL-DOX作為對(duì)照,考察了RGD-SSL-DOX的體外吸收情況和細(xì)胞毒性,并在患有黑素瘤B16腫瘤的C57BL/6小鼠體內(nèi)對(duì)RGD-SSL-DOX進(jìn)行了生物分布和治療效用的考察。流式細(xì)胞儀和共聚焦顯微鏡研究顯示,通過(guò)整合素介導(dǎo)的胞吞作用,RGD-SSL可以促進(jìn)黑素瘤細(xì)胞對(duì)DOX的吸收。相較于SSL-DOX,RGD-SSL-DOX對(duì)黑素瘤細(xì)胞具有更高的細(xì)胞毒性。經(jīng)過(guò)RGD-SSL-DOX和SSL-DOX處理的小鼠平均存活時(shí)間分別為55d和44d。盡管RGD-SSL-DOX和SSL-DOX都可以延長(zhǎng)循環(huán)時(shí)間,增加腫瘤積聚,但是RGD-SSL-DOX在脾臟的吸收明顯高于SSL-DOX。與注射相同劑量的SSL-DOX和游離DOX的小鼠相比,注射RGD-SSL-DOX的小鼠的腫瘤生長(zhǎng)明顯滯后。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,RGD修飾的SSL作為一種很有前景的細(xì)胞內(nèi)靶向載體,可以將化療藥物有效地傳送至腫瘤細(xì)胞,從而改善對(duì)實(shí)體瘤的治療效用。在一種自發(fā)性肺轉(zhuǎn)移模型研究中發(fā)現(xiàn),與游離的5-氟尿嘧啶和非靶向脂質(zhì)體對(duì)照組相比,RGD修飾的脂質(zhì)體化的5-氟尿嘧啶具有更強(qiáng)的腫瘤轉(zhuǎn)移和血管生成活性。Pattillo等將該方法應(yīng)用于增強(qiáng)考布他汀(一種抗血管生成藥物)的治療作用。研究發(fā)現(xiàn),在同源性B16F10腫瘤模型中,聯(lián)合應(yīng)用傳統(tǒng)紫外照射與RGD修飾的脂質(zhì)體化的考布他汀可抑制腫瘤生長(zhǎng),而采用單一療法卻無(wú)法抑制腫瘤的生長(zhǎng)。Ito等制備了RGD修飾的磁性陽(yáng)離子脂質(zhì)體(RGD-MCLs),以角質(zhì)化細(xì)胞株HaCaT為模型細(xì)胞,考察了RGD-MCLs在細(xì)胞形成過(guò)程中的作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)RGD-MCLs可以誘導(dǎo)該細(xì)胞黏附,構(gòu)建細(xì)胞支架,表達(dá)纖連蛋白。這項(xiàng)研究表明,應(yīng)用RGD-MCLs構(gòu)建細(xì)胞將會(huì)成為組織工程學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)研究中很有前景的一種方法。ZHAO等制備了RGD修飾的包載紫杉醇(paclitaxel,PTX)的立體穩(wěn)定脂質(zhì)體(RGD-SSL-PTX),考察了其體外細(xì)胞毒性及細(xì)胞內(nèi)攝取情況,并評(píng)價(jià)了其對(duì)接種人卵巢癌細(xì)胞SKOV-3的裸鼠的體內(nèi)抗腫瘤活性。結(jié)果表明,與SSL-PTX對(duì)照組相比,RGD-SSL-PTX對(duì)SKOV-3細(xì)胞具有顯著的細(xì)胞毒性,脂質(zhì)體的細(xì)胞內(nèi)攝取量增加了6.21倍。與SSL-PTX和紫杉醇注射液對(duì)照組相比較,RGD-SSL-PTX對(duì)接種了SKOV-3細(xì)胞的裸鼠具有更強(qiáng)的體內(nèi)抗腫瘤活性,可能是由于RGD-SSL-PTX與腫瘤細(xì)胞上過(guò)表達(dá)的整合素受體結(jié)合增加了對(duì)腫瘤的靶向性。RGD-SSL-PTX是一種很有前景的藥物遞送系統(tǒng),可以增加藥物遞送的選擇性,提高治療效果。2aptpg修飾的脂質(zhì)體APRPG(Ala-Pro-Arg-Pro-Gly),即丙氨酸-脯氨酸-精氨酸-脯氨酸-甘氨酸序列,能夠特異性作用于腫瘤的新生血管部位,可以作為探針主動(dòng)靶向于新生血管。APRPG修飾的脂質(zhì)體有利于將包裹的藥物遞送到血管生成脈管系統(tǒng)。Maeda等分離出了APRPG五肽,它能夠特異性結(jié)合于腫瘤新生血管部位。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明,APRPG修飾的包載DOX的脂質(zhì)體可以高度特異性地積聚在腫瘤組織,顯著抑制腫瘤生長(zhǎng),延長(zhǎng)存活時(shí)間(達(dá)到74d),具有顯著的抗腫瘤活性。用APRPG修飾的脂質(zhì)體穩(wěn)定,大小在120~170nm且近中性,在血中無(wú)明顯聚集。采用熒光標(biāo)記的磷脂分子N-4-硝基苯并-2-乙二酸-1,3-二唑磷脂酰乙醇胺(N-4-Nitrobenzo-2-Oxa-1,3-DiazolePhosphatidylethanolamine,簡(jiǎn)稱為NBD-PE)檢測(cè)APRPG修飾的脂質(zhì)體的細(xì)胞親和力。結(jié)果顯示:APRPG修飾的脂質(zhì)體對(duì)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子高表達(dá)的人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞具有顯著的親和力,NBD-PE的量為58ng;而對(duì)于不表達(dá)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的結(jié)腸癌細(xì)胞C26NL17則幾乎沒(méi)有親和力,NBD-PE的量?jī)H為6ng。腫瘤新生血管是腫瘤生長(zhǎng)、增殖、轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵性因素,應(yīng)用APRPG修飾的脂質(zhì)體針對(duì)腫瘤新生血管進(jìn)行的抗腫瘤血管新生療法幾乎可以主動(dòng)靶向到所有的實(shí)體瘤,而且不會(huì)產(chǎn)生藥物耐受,是一種新型、高效的抗腫瘤方法。Katanasaka等利用噬菌體展示肽程序庫(kù)鑒定出一種血管生成復(fù)位肽APRPG,設(shè)計(jì)并確認(rèn)了APRPG-聚乙二醇(polyethyleneglycol,PEG)修飾的脂質(zhì)體血管生成抑制劑。將一種血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體(vascularendothelialgrowthfactorreceptors,VEGFR)酪氨酸激酶抑制劑SU1498包裹于脂質(zhì)體中,制備得到了APRPG-PEG修飾脂質(zhì)體化的SU1498(APRPG-PEG-Lip-SU1498)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)APRPG-PEG-Lip-SU1498不僅能夠抑制體外由VEGF刺激引起的的內(nèi)皮細(xì)胞增殖,而且能顯著降低患有結(jié)腸癌的小鼠體內(nèi)Colon26NL-17細(xì)胞腫瘤微血管的密度,延長(zhǎng)小鼠存活時(shí)間。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,APRPG-PEG-Lip-SU1498可以將SU1498有效地遞送到腫瘤血管生成內(nèi)皮細(xì)胞,進(jìn)而抑制腫瘤誘導(dǎo)的血管生成。因此,靶向于腫瘤新生血管的脂質(zhì)體可以作為血管生成抑制劑的有效載體,應(yīng)用于抗腫瘤血管新生療法。Asai等制備了化療藥物2′-C-氰基-2′-脫氧-1-β-D-阿拉伯-戊呋喃糖基胞嘧啶(2′-C-cyano-2′-deoxy-1-β-D-arabino-pentofuranosylcytosine,CNDAC)的磷脂衍生物DPP-CNDAC脂質(zhì)體,用APRPG和PEG進(jìn)行修飾,得到APRPG-PEG修飾的DPP-CNDAC脂質(zhì)體(LipCNDAC/APRPG-PEG)。激光掃描顯微觀測(cè)結(jié)果顯示,LipCNDAC/APRPG-PEG可以大幅度誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡,而PEG修飾的DPP-CNDAC脂質(zhì)體(LipCNDAC/PEG)卻無(wú)此作用。與LipCNDAC/PEG相比,LipCNDAC/APRPG-PEG能更有效地抑制腫瘤生長(zhǎng),從而延長(zhǎng)小鼠的壽命。該研究表明,APRPG修飾的脂質(zhì)體可以作為一種有效的主動(dòng)藥物遞送系統(tǒng)應(yīng)用于抗腫瘤血管新生療法。3價(jià)健與其它抗菌藥細(xì)胞穿透肽(cel1-penetratingpeptide,CPP),也稱為蛋白轉(zhuǎn)導(dǎo)域(proteintransductiondomain,PTD),是一類少于30個(gè)氨基酸的小肽片段,能攜帶大分子物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞,其穿膜能力不依賴經(jīng)典的胞吞作用。CPP是帶有正電荷的肽段,它通過(guò)共價(jià)健與多種大分子物質(zhì)結(jié)合且高效地跨越細(xì)胞膜,并能運(yùn)送多種不同的物質(zhì)至細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核,包括多肽,蛋白質(zhì),DNA,siRNA,電中性的核酸類似物PNA(peptidenucleoacid),噬菌體顆粒,磁性納米顆粒,脂質(zhì)體以及其他小分子化合物等,這一性質(zhì)為其成為靶向藥物的良好載體提供了可能。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了3種天然存在的CPP,分別來(lái)自HIV-1和猴免疫缺損病毒(SIV)-2、-3的TAT,果蠅同源異型轉(zhuǎn)錄因子ANTP和單純皰疹病毒(HSV)-1的VP22轉(zhuǎn)錄因子。Torchilin等在脂質(zhì)體膜上及其內(nèi)部用熒光進(jìn)行標(biāo)記,然后將其與TAT-PTD肽段結(jié)合。熒光顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn),TAT-PTD-脂質(zhì)體復(fù)合物可以進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),在剛穿透細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞的2h內(nèi),該復(fù)合物保持完整性,2h后脂質(zhì)體開(kāi)始緩慢移向細(xì)胞核,9h左右脂質(zhì)體與內(nèi)部標(biāo)記物完全分離開(kāi)。該研究表明,TAT-PTD-脂質(zhì)體復(fù)合物是一種很具前景的運(yùn)載工具,可以將藥物和DNA運(yùn)至細(xì)胞內(nèi)部。4hpv受體的調(diào)節(jié)作用血管活性腸肽(vasoactiveintestinalpeptide,VIP)是由14種28個(gè)氨基酸殘基組成的堿性多肽,屬于胰泌素/VIP族的胃腸肽類激素,在機(jī)體內(nèi)分布十分廣泛,在胃腸道以及中樞神經(jīng)、外周神經(jīng)末梢中含量很高,且具有廣泛的生理作用。近年來(lái)研究表明,VIP對(duì)腫瘤的發(fā)生、增殖和分化起雙重調(diào)節(jié)作用。某些腫瘤細(xì)胞(如胰腺癌、小細(xì)胞肺癌)既能合成、分泌VIP,又能表達(dá)VIP受體,具有VIP的自分泌調(diào)節(jié)作用。VIP受體在乳腺、胃腸道、胰腺、前列腺腫瘤上都有大量的表達(dá)。VIP受體在人乳腺癌細(xì)胞中的表達(dá)量是正常乳腺細(xì)胞的5倍。Dagar等制備了VIP肽修飾的立體穩(wěn)定脂質(zhì)體(VIP-SSL),應(yīng)用放射性核素锝-六甲基叉胺肟(Tc99m-HMPAO)標(biāo)記VIP-SSL和SSL,考察它們對(duì)人乳腺癌細(xì)胞的顯像能力。結(jié)果顯示,Tc99m-HMPAO標(biāo)記的VIP-SSL在腫瘤組織與正常組織累積量的的比值明顯大于Tc99m-HMPAO標(biāo)記的SSL,這表明VIP-SSL的主動(dòng)靶向性很可能是因?yàn)橹|(zhì)體化的VIP肽與乳腺癌細(xì)胞上的VIP受體之間的相互作用。此外,Tc99m-HMPAO標(biāo)記的VIP-SSL在乳腺癌細(xì)胞中的累積量顯著高于SSL,證明經(jīng)過(guò)VIP修飾的脂質(zhì)體確實(shí)被主動(dòng)靶向到了乳腺癌細(xì)胞中。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,通過(guò)VIP肽將Tc99m-HMPAO標(biāo)記的脂質(zhì)體靶向到腫瘤細(xì)胞,提高了對(duì)大鼠體內(nèi)乳腺癌細(xì)胞的抑制率。因此,VIP受體有望成為乳腺癌的主動(dòng)靶向載體,用于乳腺癌的有效診斷和治療。Torchilin用放射性核素標(biāo)記法得到了相同的結(jié)果。5grgds修飾的紫杉醇脂質(zhì)體甘氨酸-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-絲氨酸(glycine-arginine-glycine-asparticacid-serine,GRGDS)是一種含RGD序列的五肽,在監(jiān)測(cè)腫瘤組織周?chē)苌煞矫嬗兄匾饔?可用于抗癌藥物靶向遞送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。ZHAO等成功制備了GRGDS修飾的紫杉醇長(zhǎng)循環(huán)脂質(zhì)體(GRGDS-SSL-PTX),對(duì)其體外理化性質(zhì)進(jìn)行了考察,并且評(píng)價(jià)了該脂質(zhì)體對(duì)人卵巢癌細(xì)胞SKOV-3和乳腺癌細(xì)胞MCF-7的體外靶向性。體外細(xì)胞毒實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,GRGDS-SSL-PTX這兩種細(xì)胞株生長(zhǎng)抑制作用均有顯著程度的增強(qiáng),分別為SSL-PTX的1.42倍和2.12倍。GRGDS對(duì)SSL-PTX的修飾并不影響脂質(zhì)體的理化特征,但卻增加了紫杉醇脂質(zhì)體對(duì)腫瘤細(xì)胞的靶向性,進(jìn)而增加了細(xì)胞毒性。這一結(jié)果提示,GRGDS修飾的脂質(zhì)體可以用作抗癌藥物的載體靶向到腫瘤細(xì)胞,為腫瘤的靶向治療提供了新的思路。6其他脂肪雕塑6.1優(yōu)化分子1鏈的運(yùn)輸和轉(zhuǎn)化YIGSR(Tyr-Ile-Gly-Ser-Arg)(酪氨酸-異亮氨酸-甘氨酸-絲氨酸-精氨酸)是來(lái)源于層粘連蛋白(laminin,LN)分子β1鏈的序列,能干擾腫瘤細(xì)胞膜黏附分子與基底膜和細(xì)胞外基質(zhì)的黏附,可有效抑制纖維肉瘤和黑素瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移。YIGSR肽具有抗腫瘤血管生成的作用,不但可以抑制腫瘤轉(zhuǎn)移灶,而且可以抑制腫瘤原發(fā)灶的生長(zhǎng)。將YIGSR肽連接到脂質(zhì)體表面,用脂質(zhì)體作為YIGSR肽的載體,在體內(nèi)可減少酶對(duì)YIGSR肽的破壞,增強(qiáng)抗轉(zhuǎn)移效果,有效地抑制實(shí)驗(yàn)性肺轉(zhuǎn)移和自發(fā)性肺轉(zhuǎn)移,表明YIGSR多肽脂質(zhì)體很有可能成為臨床上有效的抗轉(zhuǎn)移劑。6.2基于nd-ld-pcr的運(yùn)動(dòng)細(xì)胞氨肽酶N是血管生成內(nèi)皮細(xì)胞優(yōu)先表達(dá)的一種蛋白酶,NGR序列片段可促進(jìn)肽與氨肽酶N的結(jié)合。Pastorino等將NGR序列片段連接到包載DOX的SSL表面,首先以免疫缺陷性小鼠的常位神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)