基于不同靶向策略的腦腫瘤靶向遞藥系統(tǒng)設(shè)計及評價.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，但其治療效果未見顯著改善，原因在于其生長、發(fā)展的復雜性和特殊性。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效應（EPR效應），但其新生血管的孔隙明顯小于外周實體瘤，弱化了EPR效應。血腦屏障(BBB)是腦腫瘤治療面臨的另外一個難題。一般認為，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，但腫瘤浸潤區(qū)和轉(zhuǎn)移灶的BBB仍然

2、較為完整。
　　近年來，隨著納米技術(shù)的發(fā)展，對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、病理特征的復雜性，難以針對性地進行腦腫瘤的靶向遞藥系統(tǒng)研究。本文針對腦腫瘤的不同生理、病理特征，設(shè)計了三種相應靶向策略的遞藥系統(tǒng)，以期對提高抗腦腫瘤效果，降低毒副作用。
　　本文第一章針對腦腫瘤核心區(qū)域存在一定程度的EPR效應，以能夠與腦腫瘤細胞特異性結(jié)合的多肽(IL-13p)為靶向分子，設(shè)計了腦腫瘤主動靶向遞藥系統(tǒng)I

3、LNPs:其可以先利用EPR效應分布于腦腫瘤組織，并通過靶向分子與特異性受體的相互作用提高腦腫瘤細胞對遞藥系統(tǒng)的攝取，從而增加遞藥系統(tǒng)在腦腫瘤細胞中的分布。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胞對其內(nèi)吞量的增加，而非巨噬細胞等對納米粒的攝取所致;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在體外能夠誘導更多的細胞凋亡，抑制體外三維腫瘤球的生長，體積僅相當于對照組的62.5％;在體內(nèi)能夠有效誘導腫瘤細胞凋亡，延長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。
　　第二章針對早期腦腫瘤及腦腫瘤浸潤區(qū)和轉(zhuǎn)移灶的BBB較為完整，腦腫瘤的治療同時面對兩個屏障——BBB和BTB（腦瘤屏障）的病理學特點，設(shè)計了雙級靶向遞藥系統(tǒng)AsTNPs。其第一級

5、靶向分子TGN肽能夠介導遞藥系統(tǒng)透過BBB;入腦后由于第二級靶向分子寡聚核苷酸AS1411與腫瘤細胞高度親和，能夠進一步靶向遞送載藥系統(tǒng)至腦腫瘤，從而提高對腦腫瘤的靶向效果。結(jié)果表明，AsTNPs的第一級靶向分子TGN使內(nèi)皮細胞對普通納米粒NPs的攝取提高1.61倍，同時能夠增加納米粒透過內(nèi)皮細胞的量;第二級靶向分子AS1411使腦腫瘤細胞對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)外抗腫瘤效果評價顯示，AsTNPs能夠有效透過體外BBB模型膜并誘導腦腫瘤細胞凋亡，抑制腫瘤球生長;較低藥物劑量（6 mg/kg給藥3次）時AsTNPs即可有效延長荷原位腦腫瘤小鼠的中位生存期（相對對照組延長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、且對于腦腫瘤的浸潤區(qū)和轉(zhuǎn)移灶均有較好的治療效果。
　　近年來的研究表明，同時殺傷腫瘤新生血管和腫瘤細胞能夠達到更好的抗腫瘤效果，并能有效抑制腫瘤細胞的轉(zhuǎn)移。針對這一病理學特征，設(shè)計了另一類雙級靶向遞藥系統(tǒng)IRNPs。該系統(tǒng)以能夠結(jié)合整合素受體的RGD肽作為第一級靶向分子用于靶向腦腫瘤新生血管;以IL-13p作為第二級靶向分子用于向腦腫瘤細胞。結(jié)果表明:RGD修飾能夠使新生血管細胞對納米粒的攝取量提高2.53倍，IL-13p修飾使腦

8、腫瘤細胞對納米粒的攝取量提高1.75倍，而新生血管細胞和腦腫瘤細胞則對雙級靶向的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胞所攝取，說明該策略確實能夠同時靶向腦腫瘤新生血管和腦腫瘤細胞。載多西紫杉醇IRNPs在體外可以有效誘導腫瘤

9、細胞凋亡，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），中位生存期是對照組的2.06倍，顯著優(yōu)于單修飾納米粒，證明雙級靶向的優(yōu)越性。
　　腦腫瘤的主動靶向和雙級靶向遞藥系統(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)和應用基礎(chǔ)研究階段，尚無法應用于臨床。本文第三章針對中晚期腦腫瘤的BBB破壞，EPR效應一

10、定程度增加，設(shè)計了一種具有較好臨床應用前景的被動靶向遞藥系統(tǒng)。白蛋白納米粒是近年來發(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驗以失敗告終?；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相對注射混懸劑的生物利用度達320％，相對口服片劑的生物利用度為530％; LTNPs在體外能被腦腫瘤細胞攝取并抑制腫瘤細胞生長，且具有明顯的濃度和時間依賴性;LTNPs在體內(nèi)能被動靶向至腦腫瘤，并被腦腫瘤細胞攝取，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在僅相當于口服片劑5％的劑量下即能夠顯著延長荷腦腫瘤裸鼠的中位生存期;急性毒性和長期毒性表明，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。機制研究表明腫瘤部位高表達的富含半胱氨酸的酸性分泌蛋白可能介導LTNPs進入腫瘤，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題，具有良好的臨床應用前景。
　　綜上所述，本文根