背景

據(jù)報(bào)道，目前臨床上基于納米顆粒的癌癥化療藥物給藥系統(tǒng)(DDSs)一直被廣泛關(guān)注，也是十分有前途的治療方式。但是現(xiàn)在的抗癌納米藥物的臨床應(yīng)用的療效因缺乏藥代動(dòng)力學(xué)特性和生物利用度，有副作用等原因效果不佳，因此急需合理設(shè)計(jì)具有更有效的治療效益的癌癥納米藥物，有科研團(tuán)隊(duì)嘗試構(gòu)建了由多柔比星 (DOX) 偶聯(lián)肽組裝而成的 pH/基質(zhì)金屬蛋白酶-9 (MMP9) 順序響應(yīng)和連續(xù)結(jié)構(gòu)可轉(zhuǎn)化納米顆粒被用于全面改善“CAPIR 級(jí)聯(lián)”并最終提高治療效果。嵌合肽可以在 pH 7.4 時(shí)自組裝成球形納米粒子 (RGD-sNPs)，通過被動(dòng)和主動(dòng)靶向機(jī)制的結(jié)合，發(fā)現(xiàn)其在**部位實(shí)現(xiàn)了有效的積累，顯示出優(yōu)異的抗**功效。

科研簡介

科研團(tuán)隊(duì)在探索高性能抗**納米藥物中，發(fā)現(xiàn)了Doxil，一種臨床應(yīng)用的聚乙二醇化脂質(zhì)體阿霉素(DOX)，顯示體循環(huán)時(shí)間延長超過30小時(shí)，并能在**區(qū)域大量積累。但其只能減輕劑量依賴性的副作用，且**穿透能力差，不能增強(qiáng)DOX的療效。因此，合理設(shè)計(jì)具有更有效的治療效益的癌癥納米藥物仍然是十分迫切的需求。

此外，外界普遍認(rèn)為藥物傳遞的最終目的是將藥物專門轉(zhuǎn)運(yùn)到靶向細(xì)胞或細(xì)胞器上，并最終作為活性藥物發(fā)揮其藥理活性。因此科研團(tuán)隊(duì)設(shè)想過直接植入**組織的局部DDSs就可以達(dá)到高且持續(xù)的局部藥物濃度，減少總劑量。但是在狹窄的**區(qū)域正確植入大大增加了手術(shù)難度和醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)，而傳統(tǒng)的局部植入手術(shù)管理也面臨著深度滲透、高效細(xì)胞攝取和藥物釋放控制等難題。

之前有報(bào)道，一個(gè)典型的靜脈注射DDS應(yīng)該經(jīng)歷至少五個(gè)連續(xù)的步驟：血液循環(huán)和**區(qū)域積累，然后滲透到**組織，**細(xì)胞內(nèi)化，最終，細(xì)胞內(nèi)藥物釋放，簡稱“CAPIR級(jí)聯(lián)”。顯然，提高每一步的效率對(duì)提高最終的治療效益是非常重要的。

科研人員想到，近年來多肽及其相關(guān)的DDS，如多肽疫苗接種、納米顆粒、納米纖維等作為臨床藥物載體都受到了廣泛關(guān)注，比如說，肽-藥物偶聯(lián)物具有高載藥量、內(nèi)在低毒性、簡單和化學(xué)用途等優(yōu)點(diǎn)，為抗癌藥物傳遞提供了一種有吸引力的策略。

這里可以選擇許多具有不同功能的候選肽，定制的肽基前藥可以自組裝成獨(dú)特的納米結(jié)構(gòu)。具有不同結(jié)構(gòu)或幾何形狀的納米顆粒表現(xiàn)出不同的功能和特性。此外，具有足夠大的長度顆粒，如納米纖維或納米凝膠(>1μm)，將在**部位表現(xiàn)出較長的保留時(shí)間，并可能具有協(xié)同抗**療效。但是這種靜脈注射后的顆粒很容易被網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)(RES)和單核巨噬細(xì)胞系統(tǒng)(MPS)清除。隨著超分子化學(xué)的發(fā)展，嵌合肽基結(jié)構(gòu)可轉(zhuǎn)化和原位自組裝的前藥物納米載體為DDSs的設(shè)計(jì)開辟了新的途徑。

據(jù)此，科研團(tuán)隊(duì)利用一種pH/基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP9)，由dox偶聯(lián)肽組裝的結(jié)構(gòu)不斷轉(zhuǎn)化，旨在提高最終療效；對(duì)響應(yīng)肽-DOX偶聯(lián)物（2-(Nap)-FFKTPA-氧化物，化合物1）和對(duì)照（2-(Nap)-FFKTPA，化合物2）的合成、純化和系統(tǒng)鑒定。

引入了ArgGly-Asp(RGD)，它是一種靶向配體，能特異性地識(shí)別在各種癌細(xì)胞表面過表達(dá)的整合素αvβ3受體。Ala-GlyLeu-Asp-Asp(AGLDD)作為MMP9響應(yīng)連接物，2-萘乙酸-苯丙氨酸(2-(Nap)-FFK)傾向于通過分子間氫鍵組裝成穩(wěn)定的纖維結(jié)構(gòu)。18-甲酰苯甲酸(TPA)將DOX作為連接物，以4-甲酰苯甲酸、35通過ph響應(yīng)的肼鍵偶聯(lián)到肽骨架上。化合物1和2可以在pH7.4磷酸鹽緩沖溶液(PBS)中自組裝成納米顆粒(RGD-sNPs和RGD-nNPs)。

最后，在細(xì)胞內(nèi)弱酸性環(huán)境中，活性DOX會(huì)迅速釋放，從而隨后誘導(dǎo)細(xì)胞毒性和凋亡。剩余的肽2-(Nap)-ffktpaag逐漸轉(zhuǎn)化為長纖維(NapFFK-NFs，長度>5μm)，具有顯著的細(xì)胞毒性，從而發(fā)揮協(xié)同抗**作用，通過caspase-3凋亡途徑和與微管的混雜相互作用以及與細(xì)胞表面受體競(jìng)爭結(jié)合抑制下游信號(hào)通路。

結(jié)論

綜上科研團(tuán)隊(duì)成功開發(fā)了一種由多柔比星 (DOX) 偶聯(lián)肽組裝而成的 pH/基質(zhì)金屬蛋白酶-9 (MMP9) 順序響應(yīng)和連續(xù)結(jié)構(gòu)可轉(zhuǎn)化納米顆粒被用于全面改善“CAPIR 級(jí)聯(lián)”并最終提高治療效果。嵌合肽可以在 pH 7.4 時(shí)自組裝成球形納米粒子 (RGD-sNPs)。通過被動(dòng)和主動(dòng)靶向機(jī)制的結(jié)合，RGD-sNPs在**部位獲得了大量的積累。

由于**微環(huán)境中MMP9過表達(dá)，收集的納米顆粒轉(zhuǎn)化為直徑和長度合適的納米纖維，從而深入組織穿透，延長保留時(shí)間，增強(qiáng)細(xì)胞攝取。在弱酸性條件下，ph敏感的肼鍵被裂解，同時(shí)快速釋放DOX，隨后誘導(dǎo)細(xì)胞毒性和凋亡，并形成細(xì)胞毒性纖維，從而產(chǎn)生協(xié)同抗**作用。

本文涉及的科研材料

Cy7.5-NHS 熒光染料偶聯(lián)N-羥基琥珀酰亞胺

http://i3346.cn/pro/pro-32649.html

聚乙二醇化脂質(zhì)體阿霉素

http://i3346.cn/pro/pro-37514.html

RGD-sNPs 多肽偶聯(lián)球形納米粒子

http://i3346.cn/pro/pro-37515.html

RGD-DOX 阿霉素偶聯(lián)靶向肽

http://i3346.cn/pro/pro-37516.html

DOX阿霉素（科研用）

http://i3346.cn/pro/pro-37232.html

MTT-3-(4,5-二甲基-2-噻唑基)-2,5-二苯基溴化四唑

http://i3346.cn/pro/pro-37294.html

6-二氨基-2-苯基吲哚（DAPI）

http://i3346.cn/pro/pro-4993.html

本文涉及的合成技術(shù)

載藥脂質(zhì)體定制及其他脂質(zhì)體定制技術(shù)

http://i3346.cn/pro/progc-532-517.html

納米載體定制技術(shù)

http://i3346.cn/pro/progc-558-513.html

納米載藥定制技術(shù)

http://i3346.cn/pro/proc-517.html

熒光染料標(biāo)記定制技術(shù)

http://i3346.cn/pro/progc-453-445-7.html

納米顆粒偶聯(lián)多肽

http://i3346.cn/pro/pro-37270.html

多肽偶聯(lián)技術(shù)

http://i3346.cn/pro/progc-540-513.html

前體藥物偶聯(lián)標(biāo)記技術(shù)

http://i3346.cn/pro/progc-561-513.html

原文鏈接：

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/nr/c8nr08781d/unauth

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