TPGS修饰伏立诺他纳米脂质体制备与评价文献综述

 2022-12-28 10:21:27

开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)

  1. 拟研究或解决的问题及文献综述

当今,随着医疗技术、营养条件的高速进步,人们的平均寿命延长。然而随着老龄人口的增加以及环境污染等问题,癌症发病率也日益增加。治疗癌症的方法很多,然而在运用最广泛、技术最成熟的化疗中,由于使用的大多数化疗药物都有着很强的毒副作用,对患者健康的组织器官造成很严重的伤害。同时,化疗药物很容易产生耐药性,迫使患者频繁更换化疗药物。为了避免毒副作用,需要将药物尽可能的富集于病变位置,因此,化疗药物的给药系统研究已经成为了热门方向,一个高效、缓释、对患者健康器官毒性低的给药系统十分重要。

在本次实验中,我们研究设计的是一种伏立诺他的TPGS修饰纳米脂质体给药体系。伏立诺他(vorinostat,VOR)是美国Merck公司开发的一种新型抗癌药物,在2006年10月被美国食品药品管理局(FDA)批准上市,适应症为表皮T细胞淋巴癌(CTCL)。2012年,ARCHIN等人发现伏立诺他具有诱导出被人类免疫缺陷病毒(HIV)感染的休眠细胞中病毒基因表达的能力[1]

伏立诺他的药理本质是组蛋白去乙酰化酶 (histone deacedylase,HDAC)抑制剂。HDAC抑制剂通过抑制细胞体内HDAC的活性,可以使病变细胞内组蛋白再乙酰化,而后通过一系列的基因调控,诱导病变癌细胞发生生长停滞甚至凋亡。另外十分重要的一点是,根据研究,在正常细胞耐受的浓度下,HDAC抑制剂即可诱导肿瘤细胞凋亡,这可能是由于正常细胞与肿瘤细胞内存在的乙酰基具有很大差异[2]。因此,其普遍拥有较低毒副作用的优点。另外,临床前和临床研究数据表明,组蛋白去乙酰化酶抑制剂与DNA拓扑异构酶抑制剂(如喜树碱、伊立替康)和其他类型的DNA损伤剂(如顺铂)联合用药时,具有协同作用。综上,HDAC抑制剂是一种新型且多用途的、副作用轻,可以和其他传统化疗药物联合使用以互相增强疗效的新型药物[2-5]

VOR作为一种典型抗癌药物,具有抗癌效果好、不良反应较轻等优点,是当下饱受关注的热门药物。当前对于伏立诺他的研究十分热门,主要的研究方向为药物联用,以获得协同作用或减轻耐药性。如KOOK等[6]人曾研究了伏立诺他与经典药物顺铂(cisplatin,CDDP)联用,观察对顺铂耐药的膀胱癌细胞(T24R2)的协同抗肿瘤作用。结果显示伏立诺他能使耐顺铂癌症细胞对顺铂恢复敏感,产生协同作用。LIU等[7]采用 CCK-8、创伤愈合和流式细胞术检测伏立诺他、紫杉醇(paclitaxel,PTX)两者联用对体外培养的OC3/P细胞存活率、 迁移率等的影响,并检测与增殖、凋亡和耐药相关的基因和蛋白的表达。结果表明,与单独使用VOR或PTX的效果相比, 两者联用能明显抑制OC3/P细胞生长并减少OC3/P细胞的迁移,具有协同效应。刘好等[8]研究了 伏立诺他连用紫杉醇时对宫颈癌HeLa细胞增殖时能产生的抑制效果,实验结果表示在联用时能明显在体外抑制HeLa细胞的增殖。

对于抗癌药物,一个合适给药系统(drug delivery systems,DDS)非常关键。目前该药物上市的剂型主要有非水性静脉注射溶液和口服软胶囊两种[9]。然而,这两种制剂的半衰期很短,仅为7 h左右[10] 。而一个较为完善的给药系统,可以借助缓释作用,延缓机体产生耐药性,延长药物半衰期。

脂质体是一种将药物包封于两亲性磷脂双层的微型泡囊体,其大小从50纳米至几微米不等。脂质体作为给药系统能提供更高的溶解度和稳定性,可以增强细胞摄取,提高生物利用度,同时还能提供控释以及器官靶向作用。另外,由于实体肿瘤内部的血管存在异常,并且回流淋巴管缺失,即实体肿瘤存在高通透性和滞留效应(enhanced permeability and retention effect,EPR),纳米脂质体相比于其他DDS更容易被肿瘤细胞摄取,疗效更好。为了发挥EPR效应,纳米脂质体的颗粒大小要求十分严格,其应该介于20-300纳米。过小的粒径可能导致药物通过肾脏过滤,直接被清除;而过大的粒径则难以进入肿瘤细胞,发挥EPR作用,并且,颗粒的电性应为中性或带负电荷,以避免肾脏截留[11]。基于其具有许多优点,纳米脂质体是当前研究最热门的实体肿瘤给药系统之一。

维生素E聚乙二醇琥珀酸酯(Vitamin E-TPGS)是已经通过FDA批准的安全的生物辅料,其已经广泛作为乳化剂、稳定剂、增溶剂,可以很好的稳定纳米脂质体[10-15]。由于其存在维生素E及衍生物,所以有很强的抗氧化作用,可以帮助延长脂质体的保持时间。据报道,TPGS乳化的PLGA紫杉醇纳米脂质体的体内有效时长可以长达168小时,而目前已上市的制剂紫杉醇的半衰期仅为22小时[16]

另外值得注意的是,研究表明TPGS具有显著的阻断具有P-糖蛋白的效果以及自身抗癌效果。

P-糖蛋白是一种小分子量(170KD)的跨膜蛋白,为多耐药基因1(MDR1)的表达产物,是一种ATP依赖的药物外排泵,其作用底物有紫杉醇等多种经典化疗药物。由于该基因的过度表达,很多癌症患者用化疗药物的治疗初期十分有效,可是一段时间后机体就会形成耐药,迫使医务人员改变治疗手段或者用药,增加患者的治疗成本,甚至到最后,会使患者陷入多药耐药,无药可用的尴尬局面[10-19]

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