一種雙功能腫瘤靶向脂質體給藥系統(tǒng)及其制備和應用
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及脂質體給藥系統(tǒng)，尤其涉及腫瘤靶向脂質體給藥系統(tǒng)及其制備方法， 屬于醫(yī)藥技術領域。
【背景技術】
[0002] 由于生物相容性、生物可降解性，載藥多樣性，以及能夠提高藥物穩(wěn)定性，脂質體 已經(jīng)成為一種被廣泛應用的納米載體系統(tǒng)[1]。1995年第一個抗腫瘤藥物脂質體制劑阿霉 素脂質體被FDA首次批準，進入臨床[2]，其明顯改善了阿霉素的心臟毒性，但其藥效并沒 有顯著提高。為了增加藥物在靶區(qū)的蓄積進一步提高藥效，脂質體研究領域先后出現(xiàn)了具 有物理靶向性的pH敏感脂質體[3,4]，熱敏脂質體[5]，磁敏脂質體[6, 7]，配體或抗體修飾 的能夠實現(xiàn)主動靶向的免疫脂質體[8,9]以及多功能脂質體[10]。
[0003] 近20年來，靶向脂質體的修飾主要集中于受體介導[11-13]，受體介導的胞吞作 用實現(xiàn)了藥物在靶細胞的濃集。然而，當藥物及其載體以胞吞作用入胞后第一步形成胞內(nèi) 體，然后被溶酶體吞噬，并在溶酶體內(nèi)豐富酶作用下被降解，由此造成藥物難以從溶酶體逃 逸進入細胞質，限制了藥物到達真正的靶點如細胞核或線粒體等亞細胞器發(fā)揮作用實現(xiàn)藥 效。
[0004] 近年來，研究發(fā)現(xiàn)細胞穿透肽（cell penetrating peptides, CPP)因其富含精氨 酸殘基，可與細胞表面的陰離子物質，包括糖胺聚糖、膜磷脂頭部等，發(fā)生強烈的相互作用， 激活細胞的攝取[14,15]。尤其當CPP攜載的藥物進入細胞形成胞內(nèi)體被溶酶體融合后， CPP上的氨基吸附H+后帶有正電荷，可與溶酶體內(nèi)表面的負電荷發(fā)生靜電相互作用，使得 溶酶體內(nèi)縮，形成膜孔道，由此引起藥物從溶酶體釋放于細胞質，為進一步進入細胞核提供 了機會[16]，CPP這種效應被稱作"質子海綿效應"。弗.哈夫曼-拉羅切有限公司曾申請 了 PCT中國專利CN103096932A，其發(fā)明了一種具有氨基酸序列GRKKRRQRRRPPQ的TAT肽，說 明其具有較強的內(nèi)化效力（至少80 %，優(yōu)選至少90 %的效力內(nèi)化入細胞），可攜載核酸和蛋 自轉化或轉染一個或多個細胞，在預防和/或治療選自癌癥、免疫疾病、心血管疾病、神經(jīng) 疾病、感染和炎性疾病的病癥中具有一定的用途。但遺憾的是，目前為止發(fā)明的TAT肽或細 胞穿透肽（CPP)均缺乏組織和細胞特異性[17]，其在穿透腫瘤細胞的同時，對于正常細胞 也有促攝取作用，由此造成了對正常組織的損害。因此，到目前為止，TAT肽或CPP肽的穿 透內(nèi)化作用已經(jīng)得到公認，但正是由于它缺乏靶向細胞的選擇性，因此在給藥系統(tǒng)中的應 用受到了限制。
[0005] 為進一步發(fā)揮CPP對腫瘤組織的選擇性和靶向性，有文獻報道[18]用靶細胞特異 性配體如RGD和CPP共同修飾載體系統(tǒng)，利用RGD等對腫瘤的特異性將CPP"帶"到腫瘤實 現(xiàn)CPP的穿透內(nèi)化作用。另外，中國專利CN102552929A發(fā)明了由屏蔽肽、酶解底物肽、穿膜 肽順序連接形成可激活細胞穿透肽，利用PSA敏感性發(fā)明了一種給藥系統(tǒng)，改善了CPP的靶 向性。但這種系統(tǒng)設計較為復雜不易實現(xiàn)大生產(chǎn)，以及尚存在免疫原性等問題，因此限制了 其實際應用。
[0006] 此外，如我們所知，在脂質體發(fā)展過程中，用聚乙二醇（poly(ethylene glycol)， PEG)衍生物對脂質體膜層的修飾是一座歷史的里程碑[19]。然而，PEG對脂質體的修飾是 一把"雙刃劍"。其在消弱了脂質體與調理素作用的同時，也將減弱長循環(huán)脂質體達到靶部 位時與靶細胞的相互作用，甚至PEG鏈的水化層阻礙了所連接的配體、抗體的"靶向"作用， 降低靶向輸送和細胞攝取的效率[20]。上述中國專利CN102552929A中CPP即用聚乙二醇 連接后修飾于脂質體表面，這種聚乙二醇水化層對于CPP作用的發(fā)揮具有"阻礙"作用，不 能充分發(fā)揮CPP的作用。
[0007] 眾所周知，腫瘤部位的pH明顯低于正常組織和血液[21]，腙鍵在低pH時容易水 解斷裂。因此，PEG通過腙鍵連接于脂質體表面使得這種酸敏感脂質體能夠最優(yōu)發(fā)揮其在 腫瘤部位的作用，也就是說在體循環(huán)PH7. 0條件下，PEG穩(wěn)定存在于脂質體表面起到"保護 作用"，而在腫瘤低pH值的酸性區(qū)域，鏈接PEG的腙鍵斷裂使得PEG "離開"脂質體表面促 進細胞對脂質體的攝取。Kale，A.A. and Torchilin，V.P. [22].曾經(jīng)提出一種TATp修飾的 pH敏感脂質體，其中TATp通過與短鏈聚乙二醇（PEG1000) -PE偶合形成TATp-PEG1000-PE 插入脂質體表面，聚乙二醇長鏈mPEG2000通過腙鍵與PE偶聯(lián)（mPEG2000-HZ-PE)插入脂質 體表面實現(xiàn)酸敏感的長循環(huán)。這種酸敏感給藥系統(tǒng)雖然在一定程度上提高了 CPP的對于腫 瘤的選擇性，但依然沒有考慮并改善PEG的水化層的阻礙作用，沒有使CPP的作用充分發(fā)揮 出來。除此之外，長循環(huán)酸敏感部分mPEG2000-HZ-PE中所用到的PE是具有兩個長鏈有機 酸的磷脂分子，其具有較小的臨界膠束濃度，在該酸敏感脂質體制備中更易形成膠束而難 以插入脂質體表面，在制備中存在酸敏感偶合物修飾率低的問題。
[0008] 針對Kale, A. A. and Torchilin，V. P.設計的這種酸敏感脂質體中存在的問題， 我們設計了一種簡單有效的雙功能腫瘤靶向給藥系統(tǒng)，即CPP修飾的酸敏感脂質體，其 中CPP與硬脂酰（STR)直接偶聯(lián)修飾脂質體表面，避免了 PEG的"阻礙"作用，另外，用單 鏈有機酸（如硬脂酸STR)合成了 mPEG20000-Hz-STR，其中用單鏈STR代替了雙鏈PE，較 (mPEG2000-HZ-PE)有更高的臨界膠束濃度，在脂質體制備中不易形成膠束，反而更容易插 入脂質體表面，實現(xiàn)長循環(huán)性。這種簡單有效的靶向脂質體制劑兼具體內(nèi)長循環(huán)、腫瘤物理 靶向以及細胞穿透內(nèi)化三種特性，能同時實現(xiàn)抗腫瘤藥物在腫瘤區(qū)的高效定位濃集和快速 細胞穿透兩個目的。而且該制劑制備簡單，易于大生產(chǎn)，對所有腫瘤具有廣譜適用性，有望 助于腫瘤靶向給藥制劑在臨床應用上零的突破。
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