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基于腫瘤微環(huán)境的納米靶向載體研究進(jìn)展

2017-05-16 01:29祝星宇馬博樂陳雨晴閻雪瑩黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院哈爾濱150000
中國藥房 2017年13期
關(guān)鍵詞:載藥靶向載體

陳 曦,祝星宇,馬博樂,陳雨晴,閻雪瑩(黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,哈爾濱 150000)

基于腫瘤微環(huán)境的納米靶向載體研究進(jìn)展

陳 曦*,祝星宇,馬博樂,陳雨晴,閻雪瑩#(黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,哈爾濱 150000)

目的:為納米靶向載體研制提供參考。方法:以“腫瘤微環(huán)境”“納米靶向載體”“靶向治療”“pH sensitive”“Enzyme responsive””Redox responsive”等為關(guān)鍵詞,組合查詢2005-2016年在PubMed、Elsevier、SpringerLink、中國知網(wǎng)、萬方、維普等數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)文獻(xiàn),對(duì)腫瘤組織微環(huán)境的特點(diǎn)和腫瘤微環(huán)境響應(yīng)性納米載藥系統(tǒng)研究進(jìn)行綜述。結(jié)果與結(jié)論:共檢索到相關(guān)文獻(xiàn)235篇,其中有效文獻(xiàn)39篇。腫瘤組織微環(huán)境主要特點(diǎn)包括微酸性、酶代謝異常、細(xì)胞內(nèi)外存在還原性差異、存在影響腫瘤血管生成的因子和信號(hào)通路等。基于上述特點(diǎn),分別研究出基于腫瘤滯留效應(yīng)設(shè)計(jì)的納米載體、pH響應(yīng)型納米載體、還原響應(yīng)型納米載體、酶響應(yīng)型納米載體、溫度響應(yīng)型納米載體。與這些單響應(yīng)載體比較,腫瘤微環(huán)境多重刺激響應(yīng)型納米載體更能充分發(fā)揮不同腫瘤微環(huán)境響應(yīng)性物質(zhì)之間的特點(diǎn),對(duì)實(shí)現(xiàn)藥物的特異性遞送更有意義,這也將是今后的主要研究熱點(diǎn)。

腫瘤微環(huán)境;納米載藥系統(tǒng);靶向治療;環(huán)境響應(yīng)性

近年來,隨著對(duì)腫瘤微環(huán)境的深入研究,人們發(fā)現(xiàn)腫瘤微環(huán)境是一個(gè)低pH值、缺氧并有多種免疫細(xì)胞組成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)[1],對(duì)腫瘤的生成、增殖及轉(zhuǎn)移具有重要的調(diào)控作用。據(jù)此,針對(duì)不同的細(xì)胞和靶點(diǎn)來設(shè)計(jì)新型藥物載體來對(duì)抗腫瘤已經(jīng)是一種新的策略。常用的腫瘤微環(huán)境刺激因子有pH、還原性物質(zhì)、酶濃度、三磷酸腺苷(ATP)。利用腫瘤微環(huán)境的靶向治療,可以達(dá)到廣譜、低毒、耐藥性小的目的,并且能有效地切斷腫瘤細(xì)胞與其微環(huán)境的相互作用,更高效地抑制腫瘤細(xì)胞增殖。筆者以“腫瘤微環(huán)境”“納米靶向載體”“靶向治療”“pH sensitive”“Enzyme responsive””Redox responsive”等為關(guān)鍵詞,組合查詢2005-2016年在PubMed、Elsevier、SpringerLink、中國知網(wǎng)、萬方、維普等數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)文獻(xiàn)。結(jié)果,共檢索到相關(guān)文獻(xiàn)235篇,其中有效文獻(xiàn)39篇?,F(xiàn)對(duì)腫瘤組織微環(huán)境的特點(diǎn)和腫瘤微環(huán)境響應(yīng)性納米載藥系統(tǒng)研究進(jìn)行綜述,以期為納米靶向載體研制提供參考。

1 腫瘤組織微環(huán)境的特點(diǎn)

1.1 腫瘤組織微酸環(huán)境

正常組織細(xì)胞通過線粒體的氧化分解提供細(xì)胞所需要的能量,而腫瘤細(xì)胞則通過糖酵解途徑供能,這個(gè)過程稱之為“Warburg效應(yīng)”[2]。腫瘤細(xì)胞糖酵解途徑產(chǎn)生大量的乳酸,為了維持pH穩(wěn)定,細(xì)胞將乳酸外排,從而產(chǎn)生微酸環(huán)境[3-4]。相對(duì)于正常組織和細(xì)胞外的pH值(7.4),腫瘤組織細(xì)胞外環(huán)境pH值(6.5~6.8)要低一些,而腫瘤細(xì)胞內(nèi)pH值更低。這種微酸環(huán)境為納米載體研制提供了新的策略[5]。

1.2 腫瘤組織中的酶

腫瘤微環(huán)境中包含參與腫瘤發(fā)生和發(fā)展的酶,根據(jù)酶的特點(diǎn)為腫瘤微環(huán)境酶響應(yīng)型藥物載體設(shè)計(jì)提供了新的方法。例如,基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)在腫瘤組織中特異性表達(dá),與腫瘤的侵潤和轉(zhuǎn)移有著密切聯(lián)系。Zhu L等[6]用MMP-2可剪切的短肽(序列為Gly-Pro-Leu-Gly-Ile-Ala-Gly-Gln)與聚乙二醇(PEG)連接,使靶向基團(tuán)避免網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的吞噬,到達(dá)腫瘤組織,極大地提高了藥物在腫瘤細(xì)胞內(nèi)的積累量。腫瘤藥物載體中另一個(gè)常用的連接鍵是可以被溶酶體中組織蛋白酶B(Cat-B)剪切的四肽(Gly-Phe-Leu-Gly)。正常組織中Cat-B在溶酶體中被6-磷酸甘露糖受體識(shí)別并活化,而腫瘤組織中Cat-B由于無法進(jìn)入溶酶體,以酶原形式存在于細(xì)胞質(zhì)或外排至細(xì)胞外。處在微酸環(huán)境中的Cat-B被激活,從而參與胞外基質(zhì)的降解和腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。在多種腫瘤模型中均發(fā)現(xiàn),Cat-B的表達(dá)量和活性是正常組織中的3~9倍[7]。

1.3 還原環(huán)境

由于腫瘤細(xì)胞內(nèi)、外環(huán)境具有電位差異,導(dǎo)致腫瘤組織存在一定的還原性,這也為納米靶向藥物載體響應(yīng)釋放提供了另一種方式。細(xì)胞內(nèi)外還原環(huán)境的差異主要是因?yàn)榧?xì)胞內(nèi)某些巰基物質(zhì)的存在,例如NADPH/ NADP+、硫蛋白和谷胱甘肽等。細(xì)胞內(nèi)多種細(xì)胞器,例如胞質(zhì)溶膠、線粒體和細(xì)胞核等,均含濃度非常高的谷胱甘肽(GSH,2~10mmol/L),是細(xì)胞外液體和血液中(約2~20 nmol/L)的100~1 000倍[8]。因此,GSH已經(jīng)被確認(rèn)為是一種理想的引發(fā)藥物載體解離和藥物快速釋放的細(xì)胞內(nèi)刺激元素。在藥物載體的中引入“二硫鍵”是建立GSH響應(yīng)型藥物載體的一種最為常用的方法。將基于雙硒鍵的氧化還原敏感的高分子材料作為載體,該載體在細(xì)胞外保持相對(duì)穩(wěn)定,然而在腫瘤細(xì)胞內(nèi)的還原環(huán)境的存在下,雙硒鍵發(fā)生斷裂,導(dǎo)致高分子材料的快速降解和負(fù)荷物質(zhì)的快速釋放[9]。

1.4 腫瘤血管生成

腫瘤組織中有許多因子和信號(hào)通路,其對(duì)血管生成有重要的影響[10]。腫瘤細(xì)胞通過在細(xì)胞質(zhì)中生成腫瘤微血管,通過這些微血管,腫瘤細(xì)胞與腫瘤微環(huán)境之間進(jìn)行信號(hào)傳遞[11]。殷香保等[12]以PEG-聚乳酸(PLA)為載體包載三氧化二砷(As2O3),并偶聯(lián)腫瘤血管抑制因子血管內(nèi)皮生長因子受體2(VEGFR-2),研究荷瘤裸鼠不同組織中藥物濃度及腫瘤抑制率。結(jié)果發(fā)現(xiàn),藥物在不同組織中的分布具有明顯差異,腫瘤組織中藥物濃度明顯高于其他組織;VEGFR-2/As2O3-PEG-PLA組的腫瘤抑制率分別為對(duì)照組的2.7倍及As2O3組的2倍??梢钥闯瞿[瘤血管的生成是腫瘤微環(huán)境的重要特征,探究腫瘤微血管生成誘導(dǎo)和抑制因子,能夠?yàn)樾滦图{米靶向載體研究提供新的策略。

2 腫瘤微環(huán)境響應(yīng)性納米載藥系統(tǒng)

2.1 基于腫瘤EPR效應(yīng)設(shè)計(jì)的納米載體

由于正常組織與腫瘤組織血管內(nèi)皮細(xì)胞排列致密程度不同,腫瘤組織的血管內(nèi)皮細(xì)胞間隙大于正常組織,結(jié)構(gòu)完整性差并且淋巴回流缺失,會(huì)造成大分子物質(zhì)在腫瘤組織具有選擇性的高通透性和滯留性,這種現(xiàn)象稱為EPR效應(yīng)。EPR效應(yīng),即實(shí)體瘤的高通透性和滯留效應(yīng),指的是相對(duì)于正常組織,某些尺寸的分子或顆粒更趨向于聚集在腫瘤組織的性質(zhì)。腫瘤組織存在EPR效應(yīng)見圖1。

圖1 腫瘤組織的EPR效應(yīng)

大多數(shù)人類腫瘤組織環(huán)境均存在EPR效應(yīng)。需要指出的是,基于EPR效應(yīng)設(shè)計(jì)的藥物載體在腫瘤組織中的被動(dòng)靶向性依賴于腫瘤血管的孔徑。因此,設(shè)計(jì)的藥物載體的尺寸通常應(yīng)該小于400 nm,大于此尺寸的顆粒不易穿透腫瘤血管,達(dá)不到在腫瘤部位富集的目的[13-14];而小于10 nm的粒子在體內(nèi)循環(huán)中容易被腎捕獲而清除,同樣也不利于藥物載體在腫瘤部位的富集。這是基于EPR效應(yīng)設(shè)計(jì)藥物載體時(shí)必須注意的。

目前上市的脂質(zhì)體藥物Doxil?和Myocet?即是采用實(shí)體瘤的EPR效應(yīng)設(shè)計(jì)的藥物載體。Myocet?是非PEG脂質(zhì)體,平均尺寸在180 nm,臨床上主要聯(lián)合其他化療試劑使用治療乳腺癌[15];Doxil?是PEG化脂質(zhì)體,較普通脂質(zhì)體在體內(nèi)有更長的滯留時(shí)間,其平均粒徑在100 nm左右,臨床上主要用于治療轉(zhuǎn)移性乳腺癌、晚期卵巢癌、卡波西氏肉瘤等[16]。Abraxane?-白蛋白結(jié)合型紫杉醇類藥物,借助EPR效應(yīng)治療聯(lián)合化療失敗后的轉(zhuǎn)移性乳腺癌或輔助化療6個(gè)月內(nèi)復(fù)發(fā)的乳腺癌、轉(zhuǎn)移性非小細(xì)胞肺癌和胰腺癌等[17]。以上這些基于EPR效應(yīng)設(shè)計(jì)的藥物載體,既可以使藥物更多地集中在腫瘤組織,也可以改善患者生活質(zhì)量。

2.2 pH響應(yīng)型納米載藥系統(tǒng)

利用腫瘤組織相對(duì)于正常組織具有較低pH值的這個(gè)特點(diǎn),可將藥物運(yùn)送到目標(biāo)位置,使在血液中處于“沉默”狀態(tài)的藥物在腫瘤部位蓄積,受到腫瘤微酸環(huán)境的影響,使pH響應(yīng)性化學(xué)鍵斷裂或使電荷解離等,暴露出“激活”狀態(tài)的藥物載體或者藥物分子,可增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對(duì)抗癌藥物的攝取,從而提高抗腫瘤效果和降低毒性。目前設(shè)計(jì)響應(yīng)型載體一般有2種方法:一種方法是利用一些不穩(wěn)定化學(xué)鍵的特點(diǎn)制備載體,其在生理?xiàng)l件下穩(wěn)定,然而在腫瘤微酸環(huán)境下,化學(xué)鍵可發(fā)生斷裂,使藥物得到釋放或促進(jìn)載體與腫瘤細(xì)胞的相互作用,提高藥物攝取率[18-19]。另一種方法是借助含有質(zhì)子的基團(tuán)來合成載體,在不同pH環(huán)境下載體帶電的情況不同,使藥物可在微酸環(huán)境下釋放。

Zhu Q等[20]為了降低阿霉素(DOX)的心臟毒性,研究出DOX自組裝的腫瘤pH響應(yīng)型載體。研究者將DOX插入DNA雙鏈中,再將其進(jìn)一步與陽離子明膠(C-gel)進(jìn)行偶聯(lián),形成復(fù)雜的載體結(jié)構(gòu)(GDD)。帶正電的載體進(jìn)入血液后與帶負(fù)電的人血清蛋白(HSA)之間發(fā)生靜電相互作用,載體表面吸附的血清蛋白可以使載體避開吞噬,被動(dòng)積累到腫瘤部位。到達(dá)腫瘤組織后,表面的白蛋白在環(huán)境pH小于7時(shí)被迅速分解,載體與腫瘤特異性MMP相互作用,釋放出內(nèi)部的DOX/ DNA,組織中的DNA酶可以消化DNA分子釋放DOX進(jìn)入微環(huán)境。結(jié)果表明,這種新合成的載體有更好的腫瘤靶向能力以及比游離DOX更低的心臟毒性。

Zuo TT等[21]成功制備精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸三肽(RGD)介導(dǎo)的載多烯紫杉醇(DTX)pH敏感脂質(zhì)體(RGD/DTX-PSL),可以有選擇地在低pH水平環(huán)境釋放藥物,并通過表面的RGD定位到腫瘤組織。研究者通過薄膜水化法,以磷脂酰乙醇胺、膽固醇、亞油酸(LA)及精氨酸、甘氨酸、天冬氨酸-PEG2000-LA為材料制備敏感載體,藥物平均裝載率為81.9%,平均粒徑為146.4 nm。亞油酸在弱酸性環(huán)境中,其結(jié)構(gòu)中羧基發(fā)生質(zhì)子化,親水的頭部縮小,使整體結(jié)構(gòu)由圓錐形變?yōu)閳A柱形,最終載體破裂并釋放其中的藥物。體外藥物釋放結(jié)果顯示,DTX在pH值為5.0的條件下,較pH值為7.0條件下釋放更快,表明了其pH敏感特性。

2.3 還原響應(yīng)型納米載藥系統(tǒng)

腫瘤細(xì)胞內(nèi)除了有GSH,還存在硫蛋白、Fe2+、半胱氨酸等還原性物質(zhì)。利用腫瘤細(xì)胞內(nèi)外存在的GSH濃度差異(100~1 000倍),以及腫瘤細(xì)胞與正常細(xì)胞之間的濃度差[8],可有針對(duì)性地設(shè)計(jì)腫瘤細(xì)胞內(nèi)外還原響應(yīng)型藥物載體。

ShiCL等[22]用PEG和聚己內(nèi)酯,由二硫鍵連接,以季戊四醇為核,形成星形的兩親嵌段共聚物膠束。通過體外模擬人體內(nèi)生理環(huán)境,在pH值為7.4且未加入GSH的條件下,72 h時(shí)只有大約10%的DOX釋放;在pH值為5.0且未加入GSH條件下,DOX的累積釋放量有顯著增加,表明DOX在偏酸環(huán)境更容易釋放;當(dāng)pH值為5.0同時(shí)含有10mmol/LGSH條件下,因模擬腫瘤細(xì)胞內(nèi)部的弱酸性和還原性,DOX的累積釋放量急劇增加,24 h可達(dá)到85.9%,說明了該膠束載體在酸性和高GSH環(huán)境下可快速釋放藥物。Yu SJ等[23]設(shè)計(jì)并制備了酸響應(yīng)和還原雙敏感的聚氨酯交聯(lián)的膠束載體,以PEG鏈為親水殼,鏈中插入的哌啶和二硫鍵分別具有酸響應(yīng)和還原性響應(yīng)。通過動(dòng)態(tài)光散射試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在較高濃度還原劑的條件下,膠束會(huì)發(fā)生解離。將DOX作為模型藥物,通過體外細(xì)胞試驗(yàn)表明載藥交聯(lián)膠束能夠在酸性和還原環(huán)境下實(shí)現(xiàn)藥物的釋放;交聯(lián)后的載藥膠束較游離DOX和未交聯(lián)的聚氨酯載藥膠束具有更低的細(xì)胞毒性,這說明交聯(lián)膠束具有更高的載藥穩(wěn)定性。串星星等[24]在普朗尼克F127疏水段引入甲基丙烯酸叔丁酯和半胱胺,合成強(qiáng)疏水性的巰基化衍生物F127-SH,利用F127-SH制備了載紫杉醇(PTX)還原響應(yīng)型聚合物膠束(F127-SS/PTX)。結(jié)果顯示,在無二硫蘇糖醇(DTT)條件下,F(xiàn)127-SS/PTX膠束在前6 h釋藥較快,之后緩慢釋藥,24 h時(shí)釋放量為50.15%;而在有DTT條件下,釋藥速率則大大加快,24 h時(shí)釋放量達(dá)到74.21%,明顯高于無DTT作用下藥物的釋放。這說明載體在二硫鍵交聯(lián)作用下能夠保持穩(wěn)定,而在還原劑存在時(shí)二硫鍵斷裂,藥物可快速釋放。

2.4 酶響應(yīng)型納米載藥系統(tǒng)

腫瘤組織酶濃度和活性都顯著高于正常組織,其對(duì)腫瘤的生長、增殖及轉(zhuǎn)移都有重要影響。由于酶具有高度選擇性,用特異性酶作為靶向腫瘤的底物,是納米載體研究的一個(gè)新的方向。蛋白酶和一些脂肪酶已被證實(shí)在腫瘤組織過度表達(dá)[24]。MMP是一類基質(zhì)中分解細(xì)胞組分的蛋白酶,其在腫瘤微環(huán)境過度表達(dá),對(duì)癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移有重要影響[25]。特別是MMP-2和MMP-9,在胃癌、結(jié)腸癌、直腸癌、前列腺癌、肺癌、乳腺癌和卵巢癌等腫瘤組織中都過度表達(dá)[26-27]。除此之外,糖苷酶、組織蛋白酶、酯酶等也被設(shè)計(jì)應(yīng)用于酶敏感的納米靶向載體。

Liu J等[28]構(gòu)建了酶響應(yīng)的多級(jí)釋放納米粒子載體(ESMSV),將MMP-2與聚乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA)-PEG交聯(lián)成納米粒子,模型藥物香豆素6被封裝在聚合物納米粒子內(nèi),之后將納米粒子綴合到介孔二氧化硅表面。在MMP-2的存在下,聚合物納米顆粒被釋放到腫瘤細(xì)胞間質(zhì),實(shí)現(xiàn)了藥物釋放,同時(shí)促進(jìn)了藥物的細(xì)胞內(nèi)化。此外,黑色素瘤肺轉(zhuǎn)移的小鼠模型實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,相比于非刺激響應(yīng)納米粒子,ESMSV的全身遞送在癌細(xì)胞中藥物聚集的量顯著增加。

因?yàn)榘┘?xì)胞通常過度表達(dá)Cat-B[29],Lee SJ等[30]將Gly-Phe-Leu-Gly通過羧基基團(tuán)共軛締和為樹枝狀大分子,然后甲氧基聚乙二醇(MPEG)與DOX通過二亞胺反應(yīng)相連接,合成結(jié)構(gòu)為MPEG-DOX的大分子,隨后分子表面經(jīng)Cat-B的修飾,利用酶特異性將抗癌藥物靶向腫瘤組織。通過對(duì)荷瘤小鼠的體內(nèi)實(shí)驗(yàn),結(jié)果顯示所合成的樹枝狀大分子組小鼠腫瘤體積明顯減小。

2.5 溫度響應(yīng)型納米載藥系統(tǒng)

機(jī)體正常組織在體溫升高時(shí)(40~43℃),通過增大血流量、加快流速以提高散熱,減少對(duì)機(jī)體的損傷。然而,由于腫瘤組織內(nèi)細(xì)胞快速增殖,密度過高,新生血管畸形,導(dǎo)致散熱困難,從而比正常組織溫度要高4~8℃[31]。根據(jù)這一特點(diǎn),可以對(duì)腫瘤局部進(jìn)行加熱來誘導(dǎo)溫敏載體向腫瘤靶向。目前,常用的溫敏材料是聚(N-異丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)。因?yàn)镻NIPAM的低臨界溶解溫度(LSCT)更接近于人體生理溫度[32],通過引入親水單體,會(huì)提高聚合物的LCST,可使聚合物有更好的溫度敏感性。聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯(PDMAEMA)是另一種重要的溫敏材料,可同時(shí)對(duì)酸和溫度產(chǎn)生響應(yīng)。其結(jié)構(gòu)含烷基、羰基和叔氨基團(tuán),溫度或pH值變化時(shí),其中的氫鍵形成或破壞,從而產(chǎn)生了高分子相態(tài)的變化。Ta T等[33]制備了表面經(jīng)PNIPAM-丙基丙烯酸修飾的溫敏脂質(zhì)體,通過局部加熱使溫度高于LCST,這時(shí)脂質(zhì)體膜的完整性被破壞,藥物進(jìn)而釋放。

2.6 能量響應(yīng)型納米載藥系統(tǒng)

腫瘤細(xì)胞內(nèi)的ATP濃度(1~10mmol/L)遠(yuǎn)高于細(xì)胞外的濃度(<5mmol/L),此現(xiàn)象在代謝旺盛的腫瘤細(xì)胞中尤為明顯[34]。ATP作為一個(gè)新的響應(yīng)觸發(fā)器,其優(yōu)點(diǎn)是:(1)細(xì)胞內(nèi)外存在的ATP濃度差異,可以使提前釋放的藥物不過早被細(xì)胞攝取,從而提高藥物在細(xì)胞內(nèi)的積累量;(2)ATP參與體內(nèi)很多生化反應(yīng),使得基于ATP響應(yīng)策略的載體,不需要任何特殊的設(shè)備(如超聲或光),就能觸發(fā)藥物釋放;(3)ATP的水平可以通過其他代謝元素(如葡萄糖)來調(diào)節(jié)響應(yīng)的寬度范圍。藥物與ATP響應(yīng)納米載體之間相互作用的范圍不同,可用于不同藥物的負(fù)載,所以基于ATP響應(yīng)設(shè)計(jì)的納米載體具有更大的研究價(jià)值。到目前為止,生物大分子特異性識(shí)別ATP有2種類型:(1)單鏈DNA(ssDNA)核酸配體能夠特異性與ATP位點(diǎn)結(jié)合[34];(2)通過代謝ATP提供能量[35]。

Qian CG等[36]合成了5′-ATP響應(yīng)型-近紅外光控制釋放抗癌藥的納米聚合物載體,并可以實(shí)時(shí)成像。研究者將甲?;脚鹚崤cPEG結(jié)合成共聚物(PFFP),將DOX封裝于內(nèi),以疏水內(nèi)核噻吩吡啶部分作為成像劑。納米載體表面上接枝3-氟-4-羧基苯基硼酸,被設(shè)計(jì)成ATP特異結(jié)合位點(diǎn)。由于癌細(xì)胞內(nèi)高濃度的ATP,使載體表面水解進(jìn)而釋放藥物。靜脈注射結(jié)果顯示,DOX/ PFFP在腫瘤細(xì)胞有更好的滲透性和滯留性,同時(shí)硼酸部分的水解能使藥物更好運(yùn)送到腫瘤細(xì)胞。

Mo R等[37]研究發(fā)現(xiàn),在納米聚合物載體內(nèi),用ssDNA與互補(bǔ)核苷酸形成DNA雙分子鏈,其中一個(gè)“GC”對(duì)中裝載了DOX。在沒有ATP存在的環(huán)境下,DNA雙鏈能夠穩(wěn)定地保持DOX的裝載;而在高濃度ATP的條件下,ATP將與互補(bǔ)DNA競爭ATP受體,結(jié)果使雙分子鏈解離,藥物也會(huì)隨之釋放。

2.7 復(fù)合型多重響應(yīng)型納米載藥系統(tǒng)

Loh XJ等[38]制備了雙親水性嵌段共聚物,其能在體內(nèi)自組裝為膠束,PNIPAM為溫敏材料,PDMAEMA為pH響應(yīng)材料。結(jié)果顯示,裝載DOX的共聚物膠束具有pH/溫度雙響應(yīng)性釋放的特點(diǎn),可顯著殺傷HeLa細(xì)胞。Yang P等[39]合成了超聲/pH/還原三重響應(yīng)的納米載體,用全氟己烷作為載體內(nèi)殼,使其具有超聲敏感性。以超聲誘發(fā)液滴氣化,進(jìn)而提高超聲的成像性,同時(shí)可以增加血管的滲透性,可使納米載體更多地蓄積在腫瘤部位。聚甲基丙烯酸與二硫鍵締和成為載體外殼,載體包封DOX,可同時(shí)具有溫敏和還原敏感的雙重特點(diǎn),具有診斷和治療意義。

3 結(jié)語

近年來,通過研究腫瘤微環(huán)境,利用其獨(dú)特的響應(yīng)因素有效地解決了載體轉(zhuǎn)運(yùn)穩(wěn)定性、靶向性、藥物定位釋放等難題,有效地增加了抗腫瘤藥的作用效果,并減輕了藥物的毒副作用。目前,腫瘤微環(huán)境多重響應(yīng)型納米載體正受到越來越多學(xué)者的關(guān)注,如pH/溫度、pH/還原、還原/酶、溫度/酶、溫度/磁場、pH/溫度/磁場等將成為主要研究熱點(diǎn)。多重刺激響應(yīng)體系能充分發(fā)揮不同環(huán)境響應(yīng)性物質(zhì)之間的特點(diǎn),對(duì)實(shí)現(xiàn)藥物的特異性遞送具有重要意義。多重刺激響應(yīng)型藥物載體較單響應(yīng)載體存在載體結(jié)構(gòu)修飾、合成更加復(fù)雜,質(zhì)量控制更難等問題,但隨著高分子材料學(xué)、腫瘤分子學(xué)等學(xué)科的不斷發(fā)展和相互滲透,此類問題將會(huì)得到有效解決,未來微環(huán)境響應(yīng)型納米載藥系統(tǒng)將會(huì)為抗腫瘤研究提供新的策略。

[1] Gentles AJ,Gallahan D.Systems biology:confronting the complexity of cancer[J].Cancer Res,2011,71(18):5961-5964.

[2]Heiden MGV,Cantley LC,Thompson CB.Understanding thewarburg effect:themetabolic requirementsof cell proliferation[J].Science,2009,doi:10.1126/science.1160809.

[3] De IRR,AiliD,Stevens MM.Enzyme-responsive nanoparticles for drug release and diagnostics[J].Adv Drug Deliv Rev,2012,64(11):967-978.

[4] Feron O.Pyruvate into lactate and back:from thewarburg effect to symbiotic energy fuel exchange in cancer cells [J].Radiother Oncol,2009,doi:10.1016/j.radonc.2009. 06.025.

[5]Vander Heiden MG,Cantley LC,Thompson CB.Understanding thewarburg effect:themetabolic requirements of cell proliferation[J].Science,2009,doi:10.1126/science. 1160809.

[6] Zhu L,Kate P,Torchilin VP.Matrixmetalloprotease 2-responsive multifunctional liposomal nanocarrier for enhanced tumor targeting[J].ACSNano,2012,doi:10.1021/ nn300524f.

[7] Zhong YJ,Shao LH,LiY.Cathepsin B-cleavable doxorubicin prodrugs for targeted cancer therapy:review[J].Int J Oncol,2013,doi:10.3892/ijo.2012.1754.

[8] Zhu CL,Wang XW,Lin ZZ,etal.Cellm icroenvironment stimuli-responsive controlled-release delivery systems based onmesoporous silica nanoparticles[J].JFood Drug Anal,2014,22(1):18-28.

[9] Tang LY,Wang YC,LiY,etal.Shell-detachablemicelles based on disulfide-linked block copolymer as potential carrier for intracellular drug delivery[J].Bioconjug Chem,2009,20(6):1095-1099.

[10] Weis SM,Cheresh DA.Tumor angiogenesis:molecular pathways and therapeutic targets[J].Nat Med,2011,17(11):1359-1370.

[11] Camussi G,Deregibus MC,Tetta C.Tumor-derived m icrovesicles and the cancer m icroenvironment[J].Curr MolMed,2013,13(1):58-67.

[12] 殷香保,鄔林泉,黃躍英,等.三氧化二砷聚乙二醇-聚乳酸偶聯(lián)人源抗血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子受體2隱形納米粒的抗肝癌機(jī)制探討[J].中國全科醫(yī)學(xué),2015,18(23):2805-2809.

[13]Maeda H,Nakamura H,F(xiàn)ang J.The EPR effect formacromolecular drug delivery to solid tumors:improvement of tumor uptake,lowering of system ic toxicity,and distinct tumor imaging in vivo[J].Adv Drug Deliv Rev,2013,doi:10.1016/j.addr.2012.10.002.

[14] Fang J,Nakamura H,Maeda H.The EPR effect:unique features of tumor blood vessels for drug delivery,factors involved,and lim itations and augmentation of the effect [J].Adv Drug Deliv Rev,2011,doi:10.1016/j.addr.2010. 04.009.

[15] Rabanel JM,Hildgen P,Banquy X.Assessment of PEG on polymeric particles surface,a key step in drug carrier translation[J].JControlRelease,2014,185(1):71-87.

[16] M iele E,SpinelliGP,M iele E,et al.Albumin-bound formulation of paclitaxel(Abraxane?ABI-007)in the treatmentof breastcancer[J].Int JNanomedicine,2009,4(1):99-105.

[17] Lee JL,Ahn JH,Park SH,et al.PhaseⅡstudy of a cremophor-free,polymeric m icelle formulation of paclitaxel for patients w ith advanced urothelial cancer previously treated w ith gemcitabine and platinum[J].Invest New Drugs,2012,doi:10.1007/s10637-011-9757-7.

[18]Wu Y,ChenW,Meng F,etal.Core-crosslinked pH-sensitive degradablem icelles:a promising approach to resolve the extracellular stability versus intracellular drug release dilemma[J].JControlRelease,2012,164(3):338-345.

[19] Gao GH,LiY,Lee DS.Environmental pH-sensitive polymeric micelles for cancer diagnosis and targeted therapy [J].JControlRelease,2013,169(3):180-184.

[20] Zhu Q,Jia L,Gao Z,et al.A tumor environment responsive doxorubicin-loaded nanoparticle for targeted cancer therapy[J].Mol Pharmaceutics,2014,11(10):3269-3278.

[21]Zuo TT,Guan YY,Chang ML,etal.RGD(Arg-Gly-Asp)internalized docetaxel-loaded pH sensitive liposomes:preparation,characterization and antitumor efficacy in vivo and in vitro[J].Colloids and Surfaces B:Biointerfaces,2016,doi:10.1016/j.colsurfb.2016.07.056.

[22] Shi CL,Guo X,Qu QQ,et al.Actively targeted delivery of anticancer drug to tumor cells by redox-responsive star-shaped micelles[J].Biomaterials,2014,35(30):8711-8722.

[23] Yu SJ,He CL,Lv Q,et al.pH and reduction-sensitive disulfide cross-linked polyurethane m icelles for bio-triggered anti-tumor drug delivery[J].J Control Release,2015,doi:10.1016/j.jconrel.2015.05.166.

[24] 串星星,印亞雙,王學(xué)清.還原響應(yīng)型高載藥量普朗尼克F127聚合物膠束的制備[J].中國藥房,2016,27(19):2693-2696.

[25] Kessenbrock K,Plaks V,Werb Z.Matrixmetalloproteinases:regulators of the tumorm icroenvironment[J].Cell,2010,doi:10.1016/j.cell.2010.03.015.

[26] Jezierska A,Motyl T.Matrixmetalloproteinase-2 involvement in breast cancer progression:am ini-review[J].Med SciMonit,2009,15(2):32-40.

[27] Chen WH,Luo GF,LeiQ,etal.MMP-2 responsive polymericm icelles for cancer-targeted intracellular drug delivery[J].Chem Comm,2014,51(3):465-468.

[28] Liu J,Zhang B,Luo Z,etal.Enzyme responsivemesoporous silica nanoparticles for targeted tumor therapy in vitro and in vivo[J].Nanoscale,2015,7(8):3614-3626.

[29]M iY,Wolfram J,Mu CF,etal.Enzyme-responsivemultistage vector for drug delivery to tumor tissue[J].PharmacolRes,2016,113(PtA):92-99.

[30] Lee SJ,Jeong YI,Park HK,et al.Enzyme-responsive doxorubicin release from dendrimer nanoparticles for anticancer drug delivery[J].Int J Nanomed,2015,10(14):5489-5503.

[31] Kumar CS,Mohammad F.Magnetic nanomaterials for hypertherm ia-based therapy and controlled drug delivery[J]. Adv Drug Deliv Rev,2011,63(9):789-808.

[32] StuartMAC,Huck WTS,Genzer J,etal.Emerging applications of stimuli-responsive polymer materials[J].Nat Mater,2010,9(2):101-113.

[33] Ta T,Convertine AJ,Reyes CR,etal.Thermosensitive liposomes modified w ith poly(N-isopropylacrylamide-copropylacrylic acid)copolymers for triggered release of doxorubicin[J].Biomacromolecules,2010,11(8):1915-1920.

[34] Mo R,Jiang T,DiSanto R,etal.ATP-triggered anticancer drug delivery[J].Nat Commun,2014,doi:10.1038/ncomms4364.

[35] Biswas S,Kinbara K,Niwa T,et al.Biomolecular robotics for chemomechanically driven guest delivery fuelled by intracellularATP[J].NatChem,2013,5(7):613-620.

[36] Qian CG,Chen YL,Zhu S,et al.ATP-responsive and near-infrared-em issive nanocarriers for anticancer drug delivery and real-time imaging[J].Theranostics,2016,6(7):1053-1064.

[37] Mo R,Jiang T,Gu Z.Enhanced anticancer efficacy by ATP-mediated liposomal drug delivery[J].Angew Chem IntEd,2014,doi:10.1002/anie.201400268.

[38] Loh XJ,Del BJ,Toh PP,etal.Triply triggered doxorubicin release from supramolecular nanocontainers[J].Biomacromolecules,2012,13(1):84-91.

[39] Yang P,LiD,Jin S,etal.Stimuli-responsive biodegradable poly(methacrylic acid)based nanocapsules for ultrasound traced and triggered drug delivery system[J].Biomaterials,2014,35(6):2079-2088.

(編輯:余慶華)

R944.9

A

1001-0408(2017)13-1864-06

2016-10-17

2017-03-01)

*碩士研究生。研究方向:緩控釋靶向制劑、中藥新藥研發(fā)。電話:0451-87266907。E-mail:qiaofu351@163.com

#通信作者:教授,博士。研究方向:緩控釋靶向制劑、中藥新藥研發(fā)。電話:0451-87266988。E-mail:15159267@qq.com

DOI10.6039/j.issn.1001-0408.2017.13.38

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