脂质体修饰研究-技术日志-苏州微流纳米生物技术

浙江微流纳米生物技术有限公司

Zhejiang Will Nano Biotechnology Co., Ltd.
咨询热线: 13020218906  邮箱: willnanobio@163.com
资讯动态 首页 > 资讯中心 > 技术日志

脂质体修饰研究

作者:浙江微流纳米生物 日期:2024-09-14 点击:262
一键分享

脂质体修饰研究

脂质体(liposomes,LPs)是由脂质双层膜构成的中空小球,在水相中,脂质分子通常会自发聚集,以疏水尾部“尾对尾”、亲水头部“肩并肩”的形式形成一个双层的中空囊泡,其中空的部分可以装载亲水性的药物,同时,其脂双层之间又可以装载亲脂性药物。由于LPs的这种特点,被认为是一种良好的药物载体。此外,LPs还有许多其他优点,如粒径可调控、稳定性较好、具有缓释作用、毒性低、生物相容性好、无免疫原性、造价低等。LPs作为药物载体,能够很好地保护药物免受外部介质的伤害,可以减少药物所引起的副作用,但是由于缺乏肿瘤靶向性,使得LPs药物难以达到良好的治疗效果。为了克服该缺点,研究者们开发出多种靶向修饰LPs。肿瘤细胞会高表达一些受体,靶向LPs就是在LPs表面插入可以与肿瘤细胞表面受体识别的修饰物,利用修饰物与受体的特异性识别与结合作用,将LPs携带的药物递送进肿瘤细胞,进而达到治疗肿瘤的目的。根据靶向修饰物的类型不同,可分为多肽类、抗体类、糖类、配体类、核酸适配体等主要类型。

图1 靶向修饰脂质体类型

1、靶向细胞的多肽

靶向细胞多肽(homing peptide,HP)也称归巢肽,是一类与肿瘤细胞或肿瘤微环境因子结合的特异性多肽。HP已被广泛应用于药物递送领域,其中以精氨酸(R)-甘氨酸(G)-天冬氨酸(D)三肽(RGD)组成的靶向活性肽最为典型。RGD能与整合素受体(αvβ3、αvβ5和αvβ1)选择性结合,进而促使RGD修饰的LPs与细胞外基质和细胞膜发生相互作用。此外,有研究表明,相比于线状的RGD肽,环状的RGD肽(cyclic RGD、cRGD)与整合素结合的效果更好。

 图2 cRGD修饰脂质体靶向肿瘤的示意图

2、抗体修饰脂质体

抗体修饰的LPs即免疫脂质体(immunoliposomes,IL),是将单抗或抗体功能化片段插入LPs表面,借助抗体与靶细胞表面抗原特异性结合,从而使LPs递药系统富集于靶细胞,减少药物副作用。IL依据靶头抗体可分类为完整抗体、单克隆抗体、抗体Fab片段和单链抗体(single chain fragment variable,scFv)。其中完整抗体由于体积过于巨大,不利于LPs的体内循环,且专一性不强,所以目前很少使用完整抗体作为修饰体。

 图3 抗体修饰脂质体的示意图

3、糖基修饰的脂质体

糖类是细胞能量的主要来源,细胞通过糖酵解产生ATP来供给能量。肿瘤细胞相比于正常细胞,失去生长控制能力,因此需要摄入大量的ATP来维持生存,而细胞膜表面葡萄糖转运体(glucose transporters,GLUT)的表达增加可以满足这一要求,GLUT不仅特异性转运葡萄糖,还能转运半乳糖、甘露糖及其衍生物等,同时,糖类还参与细胞的许多代谢过程。此外,基于不同细胞的特点,细胞表面还会特异性表达多种糖受体,这提示,可以将糖基作为配体来修饰LPs,实现靶向肿瘤细胞目的。

 图4 甘露糖基化脂质体靶向肿瘤示意图

4、配体修饰的脂质体

由于癌细胞基因表达的改变,不同癌细胞会过度表达一些特殊的受体,而正常细胞低表达或不表达这些受体。因此,在LPs表面修饰上可以与这些受体结合的配体,能够使LPs特异性地识别这些癌细胞或组织,实现靶向递送。目前,基于细胞表面受体特异性结合的配体研究主要集中于叶酸(folic acid,FA)、表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)及转铁蛋白(transferrin,TF)等。

图5 乳铁蛋白修饰脂质体靶向构建

5、核酸适配体修饰的脂质体

核酸适配体(aptamers)是通过富集配体系统进化技术(SELEX)从随机的DNA或RNA文库中筛选出来的一类具有高特异性、强亲和力、能精准识别目标物的单链寡聚核苷酸,aptamer可通过二、三级结构的折叠形成特定的三维空间构型与靶分子高亲和性、高特异性地相互作用。Aptamer的目标物具有多样性,不仅能与小分子结合,甚至能与整个生物体结合。相比于传统的抗体,aptamer具有合成简单、分子质量更低、稳定性更高、毒性更低、程序可控等优点。此外,有研究表明,在肿瘤学领域,aptamer不会在全身给药中刺激免疫系统的Fc区域,同时具有更高的肿瘤穿透性、保留性,且能够均匀分布。Aptamers根据其合成类型可分为DNA和RNA两类。

图6 核酸适配体修饰脂质体构建及应用示意图

近年来靶向修饰LPs递送系统的研究进展,并对其进行了分类综述。目前的LPs研究集中在对其表面进行靶向修饰,也有很多结合其他治疗手段,如化疗、光疗、免疫疗法等对肿瘤细胞进行联合治疗。虽然靶向LPs递药系统的优点明显,但是由于许多靶向受体在正常细胞中也存在本底表达,这导致LPs递药系统也会被正常细胞识别摄入而引起不良反应。另外,LPs递药系统的精准控制释放也是个亟需解决的问题,若能解决上述问题,LPs递药系统的研发和临床应用将获得更大提升,也将进一步推动癌症治疗研究的发展。


image.png

微射流高压均质机

ZSQ20240914