一、选题背景及研究概述
如今恶性肿瘤正成为威胁人类健康,造成人类死亡的重大疾病之一,而传统治疗肿瘤的方法如化疗,尽管可以杀死肿瘤细胞,但对正常细胞也具有一定的杀伤力,从而引发一系列的毒副作用以及并发症,因此靶向药物的研究和发展对恶性肿瘤的治疗具有重要意义[1]。
在靶向药物递送系统的研究中,穿膜肽因其低毒高效、容易跨膜转运的优点受到越来越多的关注[2]。穿膜肽指一类能够穿透细胞膜的小分子多肽,它可以高效运载siRNA、小分子药物、功能性蛋白以及其他类型的功能性多肽片段进入细胞[3]。研究表明,对一般穿膜肽的结构进行修饰改造后可以使其具有高选择性,当穿膜肽修饰的纳米载体或药物分子到达肿瘤部位后,穿膜肽可以携带载体或药物进入细胞内部,并进一步释放药物,实现靶向治疗的目的[3-5]。Kang等人设计了叶酸和穿膜肽Pep-1双配体修饰的脂质体(FP-Lipo),体内外抗肿瘤实验结果显示,该脂质体具有更高的靶向选择性和细胞摄取率,以及更强的细胞穿透力,说明具有靶向性的穿膜肽能显著提高治疗效果[6]。另有研究报道了细胞穿膜肽与血管内皮细胞生长因子受体neuropilin-1 (NRP1)结合后,增强了多肽对肿瘤血管的外渗作用,促进了药物从血管输送到肿瘤组织的过程,同时荷瘤小鼠体内实验结果显示,药物在肿瘤细胞中的蓄积明显增多[7]。
透明质酸(hyaluronic acid,HA)与肿瘤的发生发展密切相关,同时作为优良的靶向因子,在肿瘤靶向治疗领域得到研究者越来越多的关注[8]。HA是一种线性生物多聚糖,相对分子量从104到107不等,不同分子量的HA在机体内扮演不同的角色。高分子量的HA主要保护细胞的完整性和维持组织结构的稳定性,能够促进肿瘤细胞的迁移和黏附,为肿瘤细胞提供转移通道,还能保护其逃避免疫系统的攻击[9-10];而低分子量HA介导受体参与的内吞途径,可以抑制肿瘤细胞的生长,主要是由于其和内源性高分子量HA竞争与受体的结合,改变了肿瘤生长和转移所需的黏性环境,降低了黏度,进而抑制了肿瘤细胞的转移和生长[10-11]。此外,也有研究报道低分子量HA能够激活细胞信号途径诱导细胞凋亡[12]。
HA在机体内存在多种受体,其中存在于细胞表面的CD44受体,是一种透明质酸黏附分子,可与HA特异性结合[9]。基于低分子量HA对肿瘤细胞表面过表达的CD44受体[13]的靶向选择性和其本身对肿瘤细胞的影响,我们可以将其设计为靶向因子,将载药系统靶向定位到肿瘤部位,降低对正常细胞的毒性。Peer等人利用HA对载有抗癌药多柔比星的脂质体进行表面修饰,体外抗肿瘤实验结果显示,HA修饰的脂质体与细胞表面的CD44特异性结合,显著抑制了肿瘤细胞的生长[14-15]。
本课题中,我们拟采用穿膜肽与低分子量HA双修饰的脂质体作为载药系统,负载抗肿瘤药物BAY,在其到达肿瘤血管附近后,通过靶头HA与细胞表面的相关受体特异性结合,实现脂质体的跨内皮转运。在其进入肿瘤组织后,靶头继续与肿瘤细胞表面受体相互作用,脂质体被内吞后响应HA酶释放药物,同时穿透肿瘤细胞实现更深入的肿瘤穿透。
二、预期目标
本课题通过薄膜分散-挤出法,制备穿膜肽与HA双修饰的脂质体载药系统,筛选得到制备脂质体的最优处方,对其理化性质进行评价,最终制备安全有效的脂质体。然后考察其安全性和肿瘤细胞毒性,从而实现靶向定位肿瘤部位,跨内皮细胞和肿瘤细胞转运药物,重塑肿瘤组织微环境,最终靶向治疗肿瘤的目标。
- 实验内容与方法
1、双修饰HA-peptide-LIP的制备
以脂质体的粒径、PDI、药物包封率为指标,考察磷脂材料种类、载体材料比、药脂比、脂质浓度、HA浓度等对HA-peptide-LIP的影响,筛选制备脂质体的最优处方。2、双修饰HA-peptide-LIP的理化性质评价
