5月20日,上海交大醫(yī)學院方超教授團隊與美國紐約州立大學布法羅分校喬納森?拉弗爾教授團隊聯(lián)合在國際期刊《納米快報》在線發(fā)表了題為《納米碗支撐的脂質(zhì)體增強藥物裝載和遞送》的論文。該研究在國際上首次建立了納米碗支撐的脂質(zhì)體系統(tǒng),可以用于增強藥物裝載和遞送,可以大大促進腫瘤的治療。
脂質(zhì)體藥物的獨特能力
脂質(zhì)體是指將藥物包封于類脂質(zhì)雙分子層內(nèi)而形成的微型泡囊體,脂質(zhì)體藥物用于腫瘤臨床已有20余年,然而這種納米級的藥物在臨床抗腫瘤療效并不理想。
方超教授告訴記者,從原理上說,脂質(zhì)體藥物在對抗腫瘤上應該具有獨有的優(yōu)勢。首先游離藥物半衰期很短,在血液循環(huán)中很快被清除,療效較差,但是脂質(zhì)體類藥物可以延長藥物在體內(nèi)循環(huán)的時間,臨床上給藥的頻率和給藥濃度可以減少。其次,實體瘤快速增長,其血管發(fā)育不完全,血管內(nèi)皮細胞間隙比正常細胞大,納米大小的脂質(zhì)體藥物就可以像篩子下的顆粒一樣掉進去,更好地靶向到達部位;其次,人體內(nèi)淋巴的作用是協(xié)助身體內(nèi)部的體液回流,但是實體腫瘤中的淋巴發(fā)育不完全,不太容易清除細小的脂質(zhì)體藥物,所以脂質(zhì)類藥物就容易富集到腫瘤部位,治療效果良好。
但是為什么它在臨床上的效果不好呢?方超介紹說,因為其有一個“軟肋”,那就是容易“漏藥”。如果放到幾十倍,甚至幾百倍,我們會發(fā)現(xiàn)人體內(nèi)部是一個時刻轟鳴,浪潮涌動的動態(tài)巨型血色河流體系,納米級的脂質(zhì)體藥物進入人體后,就像一條裝著貨物的小船在血流中翻騰,而血流中的不僅僅只有藥物,還有很多蛋白,它們也在血流中行進,遇到脂質(zhì)體藥物,不免會發(fā)生剮碰,容易使得脂質(zhì)體破裂,而快速血流中產(chǎn)生的剪切力,也會對脂質(zhì)體外面的人工膜產(chǎn)生擠壓作用,所以脂質(zhì)體里面的藥物就會一路側(cè)漏,經(jīng)常是到了目的地時,裝載藥物已經(jīng)所剩無幾。
加了個“碗”,減少藥物側(cè)漏
而兩位教授想了一個絕妙的辦法,讓脂質(zhì)體中的藥物減少側(cè)漏。他們構(gòu)建了納米尺度的碗狀結(jié)構(gòu),將其撐在脂質(zhì)體雙分子層中,就像武俠小說中的“軟猬甲”,讓脂質(zhì)體結(jié)構(gòu)多了一個保護層。
方超說,納米碗讓脂質(zhì)體結(jié)構(gòu)的功能變得強大,納米碗開口角為90-110°,開口面積占內(nèi)水腔表面積的14.6-21.3%。與普通脂質(zhì)體相比,既可顯著增強藥物的裝載,還能有效抵抗血清蛋白碰撞和血流剪切力導致的藥物泄漏。此外,剛性納米碗可以抵抗硫酸阿霉素晶體對脂質(zhì)體雙層的破壞,并在高藥脂比時仍獲得高效裝載。
動物實驗研究結(jié)果表明,采用納米碗支撐的脂質(zhì)體藥物攝取進入腫瘤細胞后,仍可獲得快速、高效釋放。
與普通阿霉素脂質(zhì)體相比,加了“碗”的脂質(zhì)體也具有更長的血漿半衰期,在治療乳腺癌的實驗中,方超團隊發(fā)現(xiàn)更多的抗腫瘤藥物被遞送至4T1原位乳腺腫瘤部位,顯著可以抑制腫瘤生長和肺轉(zhuǎn)移,與未處理組(生理鹽水組)相比,治療組中位生存期(50天)延長率達108.3%。
方超介紹說,與傳統(tǒng)的修飾或工程化脂質(zhì)體表面或雙層的現(xiàn)有脂質(zhì)體穩(wěn)定化方法不同,他們的工作僅將剛性納米碗嵌入現(xiàn)有脂質(zhì)體制劑的水腔中,這種簡單有效的脂質(zhì)體穩(wěn)定策略很容易被推廣應用,實現(xiàn)臨床應用,相關(guān)技術(shù)已申請國內(nèi)的發(fā)明專利。
這項簡單有效的科研成果也獲得學界廣泛關(guān)注,相關(guān)論文發(fā)表當日就被美國化學會進行了新聞報道,并被10余家國際新聞媒體轉(zhuǎn)載報道。
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