脂質體的研究進展學

2023-01-27 07:30:05 字數 4587 閱讀 3064

新型藥物載體免疫脂質體的研究進展

08藥劑3班喬宇 20080702067

免疫脂質體(immunoliposomes)是單轉殖抗體(monoclonal antibody,mab,簡稱「單抗」)或其片段修飾的脂質體的簡稱,這種新型藥物載體對靶細胞具有分子水平上的識別能力,具有很多優勢,包括對腫瘤靶細胞呈現明顯的選擇性殺傷作用,且殺傷活性比游離藥物、非特異抗體脂質體、單獨單抗等更強;在荷瘤動物體內呈特異性分布,腫瘤病灶藥物濃度公升高, 藥物毒***較小;體內迴圈半衰期長及運載藥物量大等。免疫脂質體發展至今經歷了數代:第一代是抗體或抗體片斷直接與脂質體的脂膜相連,但由於巨噬細胞的吞噬很快被血液清除; 第二代在第一代的表面引入了聚乙二醇(peg)等親水性大分子,延長了在血液中的迴圈時間,但peg長鏈對單抗的遮蔽使抗體與靶細胞的結合能力降低;第三代將抗體連線在peg或其衍生物的末端, 製成空問穩定性免疫脂質體(sterically stabilized immunoliposomes,sil),延長了包含藥物的脂質體的血液迴圈時問,且單抗伸展至脂質體外部發揮尋靶作用。

本文就免疫脂質體的分類、抗體連線脂質體的方法、臨床應用及其發展現狀進行綜述。

1 免疫脂質體的分類

根據靶向特異性細胞和器官的原理可將免疫脂質體分為抗體介導和受體介導兩類。

1.1 抗體介導的免疫脂質體

抗體介導的免疫脂質體是利用抗原一抗體特異性結合反應,將單抗與脂質體偶聯。抗體有單轉殖抗體和多轉殖抗體之分,單抗因其專一性在抗體應用中佔主導地位。現今,全世界已有超過1 50種單抗應用於臨床或正處於臨床研究階段,且也已從原先的純鼠單抗發展為人鼠嵌合抗體及人源化抗體,如已上市的人源化單抗daclizumab、palivizumab、trastuzumab等; 臨床應用中,單抗從最初**器官移植排斥反應、降凝血發展到**癌症、hiv感染等疑難性疾病[2】。

1.1.1 兩種抗體修飾的雙靶向免疫脂質體

靶向物用兩種不同的抗體修飾脂質體,可增加其結合特異性和細胞攝取率,並且抗體在靶向細胞時能產生協同作用【3】。laginha等【4]假設脂質體通過抗體靶向到兩種或多種受體時, 由於受體密度增加,靶向效果會更好,並用螢光測定分析法驗證了這一假設的正確性。這項實驗中, 分別製備了連線相同密度抗體的acd19靶向脂質體、etcd20靶向脂質體、兩種脂質體混合物(混合比例為1:

1)及雙靶向脂質體,證實了雙靶向脂質體和混合脂質體較單個抗體修飾的脂質體和受體有更大的結合率和攝取率,且出現加和性;細胞毒性實驗中,裝載有阿黴素的雙靶向脂質體較這兩種脂質體混合物有更高的細胞毒性。saul等【5]以阿黴素為模型藥物,用葉酸和抗表皮生長因子的單抗修飾脂質體, 同時靶向兩種受體,使藥物更多地聚集於腫瘤靶位,降低了對正常組織的毒性。

1.1.2 抗體片段修飾的免疫脂質體

雖然抗體對靶點具有高選擇性, 但持續給藥時, 患者往往會出現免疫反應, 特別是應用外源性抗體f如鼠)時免疫反應加劇。而抗體片段fab。(55kda)、單鏈抗體可變區基因片段scfv(35kda)產生的免疫原性比整個單抗低,且更易控制其性質(如親和力或被細胞攝取的能力),故在臨床試驗中應用較多。

如抗表皮生長因子受體(her2)fab』比應用整個抗體的免疫原性低,且在體內具有更好的藥物代謝分布和更長的血液迴圈週期,更易滲透進入實體腫瘤組織[6]。採用scfv作靶標修飾脂質體攜帶藥物進入腫瘤細胞有著巨大的潛力,它與較大的外源性片段相聯時能降低免疫原性,在提取和純化方面的研究工作也在深入開展【7】。shmeeda等『81將抗her2的scfv修飾脂質體,分別製成大約每個脂質體結合有 7.5、l5、30個scfv,小鼠體內試驗中,scfv一脂質體和her2表達的細胞的結合率是普通脂質體的2o倍, 且結合有15個配體的脂質體最優。

cheng和allen[9】 比較了應用抗cdi9的整個單抗、fab』片段、單鏈fv結合的免疫脂質體包裹阿黴素,靶向b細胞cd19抗原,研究發現fab』結合的免疫脂質體具有最長的迴圈半衰期。

1.2 受體介導的免疫脂質體

利用受體與配體結合的專一性,針對體內某些組織和器官中存在的特殊受體能選擇性識別配體,將脂質體與配體共價結合,此類脂質體被稱為受體介導的免疫脂質體。許多腫瘤細胞表面有些特殊受體過度表達, 比如葉酸受體、轉鐵蛋白受體、血管內皮生長因子(vegf)受體、人表皮生長因子受體和一些細胞粘附分子等【.o】, 因此可以利用此類受體介導的細胞內攝作用將脂質體運送到癌細胞中。葉酸修飾的脂質體粒徑大小對受體介導的內攝作用有重要影響,脂質體粒徑小於60nm時更易被腦腫瘤細胞攝取【l11,因此將脂質體製成奈米粒作為運送藥物的載體【 】。

許多腫瘤細胞的表面和腦微血管內皮細胞表面都富含轉鐵蛋白受體(tfr),因此,經抗tfr單抗或轉鐵蛋白介導的脂質體可將藥物靶向至腫瘤細胞和腦組織。血管內皮生長因子受體是乙個非常重要的血管生成調節物, 為跨膜受體,和血管瘤的發生發展有非常密切的關係,vegf只有通過與血管內皮細胞上的受體結合才能發揮其生物學作用。在血管瘤中vegf受體高度表達,血管瘤內皮細胞過度增殖和vegf密切相關。

表皮生長因子是酪氨酸激酶受體,其家族有4個受體和跨膜轉運密切相關, 分別是her1fepidermal growth factor receptor,egfr)、her2、her3和her4。her2在許多實體瘤中高表達,如子宮人膜癌、肺癌、直腸癌、胃癌、乳腺癌等。曲妥珠單抗(trastuzumab)tl31是第乙個獲fda批准用於her.2陽性乳腺癌**的重組人源化單抗,可直接作用於her一2的胞外域蛋白(ecd),封閉her.2受體,從而引起腫瘤消退,與脂質體結合後包裹毒素蛋白可用於**多種腫瘤。

免疫毒素如pe38kdel因為非特異的毒性在臨床應用上受到了很大限制,有報道用脂質體裝載並結合抗一her2的fab』制得粒徑小於200nm的免疫脂質體,因her2受體介導的細胞內攝作用,藥物濃度在腫瘤細胞內較高【l4】。

2 抗體連線脂質體的方法

抗體由兩條輕鏈和兩條重鏈組成,每對鏈由鏈內二硫鍵鍵合,大多數脂質體偶聯的抗體一般是重鏈的igg構型。在igg構型中,用於抗體一脂質體連線的功能基團通常為氨基(一nh.)、二硫鍵(.s—s一)、醣基等。抗體可直接連線在脂質體表面,也可連線在修飾脂質體的peg末端,而後者被證明所需抗體量較少(每個脂質體的peg末端可連線l0—20個單抗分子),更容易到達靶位【"】。

脂質體與單抗的表面結合方法有多種,其中化學偶聯法最為常用。目前主要採用十一醛、戊二醛、碳二亞胺、琥珀醯胺鹽、琥珀醯亞胺乙醯硫代乙酸~(sata)、n一琥珀醯一3一(2一聯硫基吡啶)一丙酸鹽(n.succinimidyl一3一(2一yridyldithio))propionate,spdp)、二硬脂醯磷脂醯乙醇胺(dspe)、聚乙二醇末端帶吡啶二硫丙醯苦磷脂衍生物(pdp—peg.hspe)等進行偶聯fl6]。feng 7]用蛋白a抗體的親和序ylj~hgaussia螢光酶(gaussia luciferase,glase)相連並結合抗表皮生長因子單抗(glase—zz—his—mab),dspe.peg—mal作為偶聯劑,製備成雙功能脂質體。

其中連線有螢光酶的單抗也作為檢測成像的組份,這種檢測方法比其它螢光成像法在腫瘤區域表達的訊號更強烈,也為脂質體的檢測提供了一種新的方法。葉果等[18】用25%的戊二醛偶聯mrk.16於阿毒素脂質體,製備的mrk.16修飾的免疫脂質體對非小細胞肺癌多藥耐藥具有一定的逆轉作用。以上方法中,脂質體和mabs的共價結合可能會使mabs失去活性或~i]mabs上的隨機位點結合。

脂質體~1]mabs的非共價結合的方法包括利用生物素一親和素【 ]、鎳一蛋白【 o_2l】、葉酸一葉酸結合蛋白【zz]之問的親和力進行結合。但是生物素有4個結合位點,在進行結合反應時可能造成生物素醯化的脂質體交聯而導致脂質體聚集;鎳由於潛在的毒性和體內穩定性差而存在安全隱患問題;葉酸結合蛋白和葉酸通過硫醚鍵結合,它只有單個結合位點並且是內源性蛋白,產生免疫原性反應的可能性較低。當脂質體被細胞內吞後,在低ph環境中,葉酸和葉酸結合蛋白問的親和力下降,脂質體和抗體解偶聯,這也許有利於脂質體內的藥物在亞細胞內的釋放。

3 免疫脂質體的應用

3.1 作為腫瘤**藥物的載體

3.1.1 作為化療藥物的載體

化療是腫瘤**的手段之一,但化療藥物在殺死或抑制腫瘤細胞的同時,對正常組織的毒***也較大。以免疫脂質體作為此類藥物的載體,可以改變其傳遞和釋放方式,提高療效,減少毒***。化療常用的藥物有紫杉醇、白喉毒素(d81、長春新鹼、氨甲蝶呤、柔紅黴素、放線菌素3 d、絲裂黴素、順鉑、阿糖胞苷等,使用的毒素有蓖麻毒素及其a鏈等,均可用免疫脂質體作載體運輸到腫瘤細胞。

yang等[ ]用後插入法(post—insertion)~lj備載有紫杉醇的peg修飾的免疫脂質體, 由於受體介導的細胞內攝作用,發揮很好的靶向作用, 在臨床上可用於**乳腺癌。當免疫脂質體用螢光顯色後,在共聚焦顯微鏡下發現其能進入her2過度表達的細胞內,特別是在37 0c時效果更為明顯,而在her2表達低的細胞中或是低溫時比~t1]4℃ 時,和普通的脂質體沒有明顯的區別。考布他汀(combretastatin)[24]是一種抗血管藥物, 它能抑制腫瘤組織的血流量, 使腫瘤細胞缺氧,降低腫瘤區域的物質代謝,但同時對心、腦、脾、**、。

腎等正常組織的血流量也有很大影響。當考布他汀這類血管抑制劑和放射**結合後,能表現出最大的抗腫瘤效果。因為放射**能增量調節(upregulate)輻射區域的一些粘附分子lh~he—selectin,包裹於連線anti—e—selectin的免疫脂質體就能更多地聚集到腫瘤區域。

實驗證明分次放射**結合分次給予考布他汀免疫脂質體的方案比其它**方案能更顯著地抑制腫瘤生長。鹽多柔比星脂質(doxil)注射液【zs】於2023年獲fda批准用於多發性骨髓瘤的**,但會引起耳內紅斑(auricularerythema,ae)這種**粘膜反應,在其表面結合抗癌2c5單抗(mab 2c5),製成免疫脂質體後,藥物在正常**的的濃度急劇下降, 引發ae的機率降低了3~4倍。

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