孫佳靜,萬江陵,楊祥良,李子福
(1.華中科技大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,武漢 430074;2.國家納米藥物工程技術(shù)研究中心,武漢 430074)
近年來,納米技術(shù)不斷革新與發(fā)展,在醫(yī)藥領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景[1]。由此衍生的納米藥物因具有更長的血液循環(huán)時(shí)間、緩控釋放以及低毒副作用等顯著優(yōu)點(diǎn)而成為研究熱點(diǎn)領(lǐng)域[2]。但納米藥物仍存在遞送局限性,面臨著腫瘤深部滲透困難且易在肝臟、脾臟等組織中聚集產(chǎn)生器官毒性等問題[3]。肝素是一種高度硫酸化、非均一的天然糖胺聚糖[4],具有良好的生物相容性和親水性,在臨床上常用作抗凝血藥物。肝素分子內(nèi)富含可供進(jìn)一步修飾的羥基和羧基,易于合成多功能兩親性衍生物。肝素及其衍生物可通過靜電吸附或化學(xué)鍵合等方式對(duì)納米藥物進(jìn)行表面修飾,從而提高藥物的穩(wěn)定性、水溶性,延長體內(nèi)循環(huán)時(shí)間;也可作為納米藥物的骨架材料,實(shí)現(xiàn)對(duì)疏水性藥物、蛋白質(zhì)和基因治療藥物的有效遞送。
肝素主要分為普通肝素(unfractionated heparin,UFH)、低分子肝素(low molecular weight heparin,LMWH)以及一些改性肝素。相較于UFH, LMWH具有更長的半衰期、更好的皮下注射生物利用度以及良好的藥動(dòng)學(xué)行為[5],因此在臨床上有更為廣泛的應(yīng)用。肝素具有多種藥理學(xué)功能[6],①抗凝血作用:肝素的戊糖結(jié)構(gòu)與抗凝血酶Ⅲ結(jié)合后,通過抑制凝血酶與凝血活性因子的活性實(shí)現(xiàn)抗凝作用[7]。②抗血栓作用:通過抑制血小板聚集,并促進(jìn)組織纖溶酶原激活因子的釋放與纖維蛋白的溶解[8],從而減少血栓的形成。③抗炎作用:肝素能競(jìng)爭性抑制硫酸乙酰肝素蛋白聚糖和P-或L-選擇素之間的分子相互作用[9],并下調(diào)趨化因子、轉(zhuǎn)錄因子[如核因子-κB(NF-κB)]和炎癥因子[腫瘤壞死因子(TNF-α)]的活性[10],抑制炎癥細(xì)胞的黏附和組織浸潤?;谶@些特性,肝素在臨床實(shí)踐中被廣泛用于各種適應(yīng)證,這使得肝素納米藥物具備良好的臨床轉(zhuǎn)化潛能。此外,肝素還具有抗腫瘤血管新生和抗腫瘤轉(zhuǎn)移活性,并能與體內(nèi)多種蛋白質(zhì)結(jié)合而具有潛在靶向性?;诟嗡貥?gòu)建多樣化的納米載藥系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)藥物的靶向遞送與協(xié)同抗腫瘤效果,以克服腫瘤多藥耐藥和免疫抑制等問題,有望用于黑色素瘤、肺癌、乳腺癌和胰腺癌等高轉(zhuǎn)移性腫瘤的治療。肝素優(yōu)異的生物學(xué)特性使得其作為納米藥物載體材料具有廣闊前景。
天然多糖具有安全性高、穩(wěn)定性好和可降解等特點(diǎn),且易于化學(xué)修飾與改性,如肝素、殼聚糖、透明質(zhì)酸和羥乙基淀粉等,被廣泛用于納米載藥系統(tǒng)的構(gòu)建。然而,殼聚糖水溶性較差,經(jīng)聚乙二醇親水改性后又會(huì)造成藥物的細(xì)胞攝取減少和降解困難等問題[11];透明質(zhì)酸雖能提高藥物對(duì)腫瘤細(xì)胞的選擇性[12],但易在肝腎部位聚集而產(chǎn)生毒副作用;羥乙基淀粉和肝素都具有良好的親水性和生物相容性,但肝素還具有其獨(dú)特的天然優(yōu)勢(shì):①抑制血管生成介導(dǎo)的抗腫瘤活性;②抗腫瘤轉(zhuǎn)移活性;③腫瘤靶向性。
1.1抗腫瘤活性 腫瘤的生長與發(fā)展依賴于異常的血管生成系統(tǒng)。血管生成由多種生長因子共同調(diào)節(jié),例如血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、堿性成纖維細(xì)胞生長因子(Basic fibroblast growth factor,bFGF)和血小板衍生生長因子(platelet derived growth factor,PDGF)。這些生長因子與存在于內(nèi)皮細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)的硫酸乙酰肝素蛋白聚糖(heparan sulfate proteoglycans,HSPGs)結(jié)合,促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞的增殖和遷移。肝素(尤其是LMWH)通過肝素結(jié)合域和多種生長因子相結(jié)合[13],競(jìng)爭性抑制生長因子與其內(nèi)皮受體的結(jié)合,從而減少bFGF和VEGF誘導(dǎo)的血管生成,發(fā)揮抗腫瘤活性。
熊果酸(ursolic acid,UA)、藤黃酸(gambogic acid,GA)、槲皮素(quercetin ,Qu)等天然產(chǎn)物具有廣泛的抗血管生成活性,但水溶性差和不穩(wěn)定性限制了它們的應(yīng)用。通過化學(xué)偶聯(lián)將肝素與這些抗血管生成藥物相結(jié)合[14-16],能產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng),提高藥物的抗血管生成活性與抑瘤效果。TIAN等[17]以LyP-1肽為靶向配體,開發(fā)了LyP-1-LMWH-Qu(PLQ)偶聯(lián)物用于包封和輸送GA。該系統(tǒng)將多種抗癌藥物靶向共遞送至過表達(dá)p32的腫瘤細(xì)胞和腫瘤周圍淋巴管,實(shí)現(xiàn)靶向化療與抗血管生成治療的聯(lián)合,為逆轉(zhuǎn)乳腺癌的多藥耐藥和轉(zhuǎn)移提供了協(xié)同策略。
1.2抗腫瘤轉(zhuǎn)移活性 VEGF-C及其受體VEGFR-3對(duì)調(diào)控淋巴管生成有重要作用[18],兩者結(jié)合后產(chǎn)生的信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)能誘導(dǎo)淋巴管生成、淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、遷移和管狀形成[19]。肝素可以通過阻斷VEGF-C信號(hào)通路來抑制淋巴管生成,從而降低腫瘤轉(zhuǎn)移發(fā)生率。此外,肝素與P-和L-選擇素有良好的親和力,因此能競(jìng)爭性抑制選擇素與相關(guān)配體的結(jié)合,從而抑制選擇素介導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞與血小板的粘附,減少腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移與侵襲[20]。肝素還能破壞腫瘤細(xì)胞肌動(dòng)蛋白應(yīng)激纖維的組織,并阻礙血小板與腫瘤細(xì)胞的相互作用,從而阻礙血小板誘導(dǎo)的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition,EMT),抑制腫瘤的轉(zhuǎn)移[21]。
LONG等[22]構(gòu)建了苯硼酸(PBA)-低分子量肝素(LMWH)-生育酚琥珀酸酯(TOS)自遞送納米膠束(PLT NPs),用于抑制腫瘤轉(zhuǎn)移級(jí)聯(lián)的不同位點(diǎn)。體內(nèi)試驗(yàn)表明,未載藥膠束在黑色素瘤、乳腺癌及結(jié)腸癌轉(zhuǎn)移模型中都顯示出極強(qiáng)的抗轉(zhuǎn)移作用,而載阿霉素膠束在PBA的靶向作用下具有更強(qiáng)的抗腫瘤及轉(zhuǎn)移作用,有望成為術(shù)前及術(shù)后預(yù)防和治療腫瘤轉(zhuǎn)移的有效療法。后續(xù)的研究證明,該膠束中的親水段LMWH可以通過抑制P-選擇素及其配體介導(dǎo)的血管內(nèi)皮細(xì)胞與粒細(xì)胞樣髓源抑制性細(xì)胞 (G-MDSCs)之間的粘附,阻斷G-MDSCs的外滲與早期肺聚集,從而防止轉(zhuǎn)移前微環(huán)境的形成,發(fā)揮抗腫瘤轉(zhuǎn)移作用[23]。
1.3腫瘤靶向性 肝素與腫瘤部位豐富的的血管內(nèi)皮細(xì)胞和血管生長因子具有較強(qiáng)的親和力,因此肝素及其衍生物具有天然的腫瘤靶向性,有利于藥物在腫瘤部位的富集。HU等[24]采用脂質(zhì)體融合技術(shù)制備了米托蒽醌(MTO)-潑尼松龍(PLP)共包載脂質(zhì)體,再利用低分子肝素-脫氧膽酸偶聯(lián)物(LHD)作為靶向配體。實(shí)驗(yàn)表明,LHD增強(qiáng)了藥物在體內(nèi)的腫瘤靶向性,使得該脂質(zhì)體在黑色素瘤和結(jié)腸癌模型中表現(xiàn)出更好的抑瘤作用。
肝素是一種帶有負(fù)電荷的內(nèi)源性多糖,可通過靜電吸附或化學(xué)鍵合等方式對(duì)納米藥物進(jìn)行表面修飾,從而發(fā)揮以下作用:①提高藥物的水溶性;②抑制蛋白調(diào)理,減少網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)(reticuloendothelial system,RES)的吞噬,延長藥物在體內(nèi)的循環(huán)時(shí)間;③屏蔽納米粒的正電荷,阻止顆粒聚集,提高納米粒的穩(wěn)定性并降低毒性;④肝素具有抗凝、抗腫瘤生長及轉(zhuǎn)移活性,能協(xié)同多種治療組分發(fā)揮更強(qiáng)的抑瘤效果。
2.1用作成像對(duì)比劑的穩(wěn)定劑 超順磁性氧化鐵納米粒(superparamagnetic iron oxide nanoparticles,SPION)比表面積大、分散性好,是磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)中常見的對(duì)比劑,但其在生理環(huán)境下及磁場(chǎng)中易發(fā)生聚集,滯留于正常組織中造成長期毒性。利用肝素對(duì)其進(jìn)行表面修飾后,能提高對(duì)比劑的穩(wěn)定性和對(duì)比強(qiáng)度,降低毒性。
肝素及其衍生物修飾的SPION主要用于T2加權(quán)MRI。相比于右旋糖酐、殼聚糖修飾的SPION,肝素因能與細(xì)胞外基質(zhì)環(huán)境中含有肝素結(jié)合域的各種蛋白質(zhì)相互作用,而提高了納米粒的細(xì)胞攝取。XIE等[25]先將肝素與琥珀酸酐進(jìn)行?;磻?yīng),再涂覆于SPION表面制得SU-HP-SPION,其T2弛豫率(460 mM-1·s-1)為臨床Feridex?(98.3 mM-1· s-1)的4.68倍,在異種移植瘤T2MRI中的性能相比合成的Feridex類似物提高了10倍,并表現(xiàn)出良好的合成再現(xiàn)性、溶液穩(wěn)定性和生物相容性。SPION的涂層厚度和親水性會(huì)影響r2值。因此,需對(duì)肝素進(jìn)行適當(dāng)修飾獲得更豐富的且能柔性連接的羧基,以取代SPION中疏水性表面配體實(shí)現(xiàn)兩者的緊密結(jié)合,得到高效低毒的成像對(duì)比劑。
由于胰島細(xì)胞的磁共振敏感性極差,其體內(nèi)評(píng)估困難,且胰島移植早期即刻經(jīng)血液介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)(IBMIR)會(huì)造成胰島功能的損傷。利用具有抗凝活性的肝素對(duì)成像對(duì)比劑進(jìn)行修飾可有效解決上述問題。HWANG等[26]制備了具有抗凝活性的肝素固定化超順磁性氧化鐵(HSPIO)納米顆粒,用于體外胰島細(xì)胞的表面修飾。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,HSPIO納米粒能成功標(biāo)記胰島細(xì)胞,并產(chǎn)生足夠的信號(hào)強(qiáng)度,且不會(huì)通過非特異結(jié)合而蓄積在肝臟中,實(shí)現(xiàn)對(duì)移植到體內(nèi)的胰島細(xì)胞安全準(zhǔn)確的定量檢測(cè)。將磁共振敏感的HSPIO納米顆粒穩(wěn)定附著在胰島細(xì)胞表面,能減弱注射胰島細(xì)胞周圍的IBMIR,提高移植胰島細(xì)胞的存活率。肝素修飾的SPION在移植胰島細(xì)胞成像方面有廣闊的開發(fā)前景。
2.2用作陽離子載藥系統(tǒng)的穩(wěn)定劑 陽離子脂質(zhì)體被廣泛用于基因傳遞,但其會(huì)改變細(xì)胞膜電位、破壞細(xì)胞膜而產(chǎn)生細(xì)胞毒性。當(dāng)陽離子脂質(zhì)體進(jìn)入血液循環(huán)時(shí),它們與血液中帶負(fù)電荷的血漿蛋白結(jié)合,導(dǎo)致聚集和沉淀。借助靜電吸附作用完成肝素對(duì)陽離子載藥系統(tǒng)的表面修飾,能屏蔽納米粒的正電荷,提高納米藥物的穩(wěn)定性。YU等[27]設(shè)計(jì)了一種LMWH包被的脂質(zhì)siRNA復(fù)合物(LH-Lip/siBCL-2)來裝載BCL-2siRNA。實(shí)驗(yàn)表明,LMWH的修飾顯著減少了由陽離子脂質(zhì)體引發(fā)的正常細(xì)胞的凋亡和壞死,且外部肝素易被肝素酶降解,從而減小siRNA轉(zhuǎn)染的阻力。
此外,多肽、蛋白質(zhì)等生物分子可通過自組裝形成結(jié)構(gòu)可調(diào)的納米載體,可高效負(fù)載并遞送疏水性藥物與光敏劑。其中,陽離子肽分子如二苯丙氨酸二肽因其組裝形式多樣且易化學(xué)修飾而被廣泛應(yīng)用。應(yīng)用肝素對(duì)該陽離子納米載體進(jìn)行修飾后[28],有助于抑制體內(nèi)蛋白吸附,延長納米粒的循環(huán)時(shí)間,是光敏劑的理想載藥平臺(tái)。
2.3用于聯(lián)合治療 常規(guī)化療不能充分抑制腫瘤轉(zhuǎn)移,且多次給藥可能導(dǎo)致全身毒性和耐藥。而將化療與免疫療法相聯(lián)合,同時(shí)利用有抗腫瘤轉(zhuǎn)移活性的肝素對(duì)納米粒進(jìn)行修飾,能實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤生長和轉(zhuǎn)移的有效抑制。XIA等[29]以PEG-PAMAM為骨架材料負(fù)載藥物DOX,再通過靜電作用在其表面吸附以免疫佐劑CpG-ODNs和LMWH,形成了一個(gè)核殼結(jié)構(gòu)的納米遞送系統(tǒng)。肝素通過影響腫瘤細(xì)胞中肌動(dòng)蛋白的排列和抑制血小板誘導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞EMT而表現(xiàn)出抗腫瘤轉(zhuǎn)移作用,動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明該納米粒對(duì)原發(fā)性黑色素瘤及肺轉(zhuǎn)移有明顯的治療效果,這為抑制腫瘤轉(zhuǎn)移提供了有效的聯(lián)合治療思路。
肝素是一種水溶性天然陰離子多糖,具有良好的生物相容性,且與多種蛋白質(zhì)有較強(qiáng)親和力,因此可作為骨架材料用于藥物載體的構(gòu)建,實(shí)現(xiàn)對(duì)疏水性藥物、蛋白質(zhì)、基因等生物治療分子的有效遞送。此外,肝素分子中存在大量的游離羥基、羧基和硫酸根,可用于連接各類功能分子,豐富納米粒的功能。
3.1肝素-藥物偶聯(lián)物 肝素可用于構(gòu)建可生物降解的兩親性多糖-藥物偶聯(lián)物,并自組裝形成具有內(nèi)核結(jié)構(gòu)的核殼納米粒,作為疏水藥物的貯存器。MEI等[30]通過腙鍵將肝素與DOX偶聯(lián)得到的兩親性HD-DOX具有酸響應(yīng)釋藥特性并能在水中自組裝形成核/殼結(jié)構(gòu)。其半衰期為游離阿霉素的3.6倍,對(duì)黑色素瘤的轉(zhuǎn)移具有明顯的抑制作用。
肝素及LWMH羧基的疏水衍生化能極大提高肝素的抗血管生成活性,同時(shí)降低抗凝活性,減少出血風(fēng)險(xiǎn)[31]。阿霉素(DOX)和DNA堿基對(duì)間的π-π相互作用使得兩者具有良好的親和力。基于DNA的結(jié)構(gòu),YU等[32]構(gòu)建了線粒體損傷KLA肽衍生物(mKLA)和抗血管生成LMWH-白楊素偶聯(lián)物(LC)以模擬與DOX結(jié)合的雙鏈,三者在水性環(huán)境中通過π-π堆積、疏水作用和靜電作用,自組裝形成穩(wěn)定的納米復(fù)合物L(fēng)KD。DOX在多種超分子驅(qū)動(dòng)力作用下“主動(dòng)”載入納米粒內(nèi)核,載藥量為一般DOX納米制劑的3倍。該復(fù)合物進(jìn)入腫瘤細(xì)胞后,DOX的質(zhì)子化作用會(huì)“解鎖”LKD,并通過抗血管生成、線粒體和DNA損傷的協(xié)同作用達(dá)到極強(qiáng)的抗腫瘤效果。
3.2納米凝膠 納米凝膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)有利于載體對(duì)藥物的負(fù)載。肝素與帶正電的生物活性物質(zhì)具有較好的親和力,能極大提高納米凝膠對(duì)生物藥物的負(fù)載效率。肝素與聚乙烯亞胺(PEI)通過化學(xué)交聯(lián)制得納米凝膠在基因治療方面取得良好成果。SONG等[33]利用細(xì)胞穿膜肽R8接枝的PEI與肝素合成的納米凝膠(HPR)可高效遞送基因質(zhì)粒phTRAIL。該系統(tǒng)通過抑制腫瘤細(xì)胞增殖,促進(jìn)細(xì)胞凋亡達(dá)到治療效果,在轉(zhuǎn)移性結(jié)腸癌模型中表現(xiàn)出良好的抗腫瘤活性。此外,肝素的屏蔽作用使其在保證高基因轉(zhuǎn)染效率的同時(shí),毒副作用大幅減少。
肝素也常與普朗尼克通過物理或化學(xué)交聯(lián)以制備熱敏性的納米凝膠,用于負(fù)載治療性蛋白質(zhì)以及疏水性藥物。LI等[34]將LMWH-普朗尼克共聚物與硅酸鹽納米粒子結(jié)合,制備了一種載DOX的熱敏性水凝膠LR-HP。該納米凝膠載藥量高,具有緩釋效果,且基于肝素和藥物的協(xié)同作用,其在體內(nèi)外均表現(xiàn)出優(yōu)異的抗腫瘤作用,適用于局灶性腫瘤的治療。
3.3聚電解質(zhì)納米復(fù)合物 聚陰離子肝素可自發(fā)地與聚陽離子物質(zhì)發(fā)生相互作用而形成聚電解質(zhì)復(fù)合物,用于不同理化性質(zhì)藥物的共遞送。此外,該類納米載體易實(shí)現(xiàn)電荷反轉(zhuǎn),有利于藥物的細(xì)胞攝取和腫瘤部位的深部穿透。HUANG等[35]開發(fā)了一種酶響應(yīng)納米粒。通過肝素和魚精蛋白之間的靜電作用制備了聚電解質(zhì)復(fù)合物,合成了PTX-DOTAP@alloferon-1-肝素/魚精蛋白納米系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)疏水性藥物PTX和親水性allereron-1多肽的共包載,粒徑為106.1 nm,Zeta電位為-45.1 mV。到達(dá)腫瘤部位后,細(xì)胞外基質(zhì)中高表達(dá)的乙酰肝素酶-1識(shí)別并降解外層肝素并通過離子擴(kuò)散作用釋放包裹的alloferon-1,使納米粒的粒徑減小至59.30 nm,電荷變?yōu)?5.4 mV。實(shí)驗(yàn)表明,該復(fù)合物對(duì)黑色素瘤具有良好的治療效果,且不會(huì)引發(fā)對(duì)正常臟器的毒副作用。該納米載藥系統(tǒng)將化療與免疫治療相結(jié)合,共遞送且逐步釋放alloferon-1和PTX使其作用于不同靶細(xì)胞,解決了依次給藥導(dǎo)致的腫瘤部位藥物/蛋白質(zhì)比例不可預(yù)測(cè)、半衰期短和全身不良反應(yīng)等問題,為高轉(zhuǎn)移性腫瘤的治療提供了一個(gè)良好的納米平臺(tái)技術(shù)。
基于肝素的聚電解質(zhì)納米復(fù)合物也可用于核酸的高效遞送與可控釋放。NIE等[36]設(shè)計(jì)了一種具有核酸自促釋放功能的納米復(fù)合物Hep@PGEA,其中可解鎖的負(fù)電性肝素納米核(HepNP)由交聯(lián)硫辛酸修飾的肝素制得,并通過靜電作用與主-客組裝引入陽離子聚合物PGEA層。該復(fù)合物進(jìn)入細(xì)胞后,肝素納米粒核心被解鎖并與外層PGEA相互作用,促進(jìn)殼層中縮合核酸的釋放,有效地將miR-499和pVEGF導(dǎo)入心臟,抑制心肌細(xì)胞死亡,促進(jìn)心臟修復(fù)。
肝素是一種可生物降解的聚陰離子天然多糖,具有優(yōu)良的親水性、生物相容性,且含有多個(gè)可修飾位點(diǎn),因此可作為表面修飾分子或載體骨架用于納米遞送系統(tǒng)的構(gòu)建。肝素還具備抗腫瘤血管生成活性、抗腫瘤轉(zhuǎn)移活性和腫瘤靶向性等得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì),使得肝素納米藥物極具發(fā)展?jié)摿Γ孩倩诟嗡丶捌溲苌飿?gòu)建納米藥物遞送體系,通過共價(jià)結(jié)合、靜電吸附等方式負(fù)載抗癌藥物,或是將其與免疫制劑聯(lián)用,可實(shí)現(xiàn)治療組分腫瘤殺傷作用與肝素抗血管生成作用相協(xié)同的抗腫瘤效果,這為克服腫瘤多藥耐藥及癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移等問題提供了思路。②肝素分子內(nèi)存在大量的羥基和羧基,易于修飾。通過pH敏感的腙鍵將肝素與藥物相連,可實(shí)現(xiàn)智能響應(yīng)釋藥;或是連接以熒光基團(tuán)、光敏劑、靶向基團(tuán)等功能分子,可實(shí)現(xiàn)藥物的靶向遞送、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)以及多種治療方法的聯(lián)合,提高治療效果。③肝素帶有負(fù)電荷,可以與帶正電的蛋白質(zhì)通過靜電作用結(jié)合為納米粒,或是與陽離子脂質(zhì)相作用形成聚電解質(zhì)納米載體,從而運(yùn)載蛋白質(zhì)、基因等生物藥物。基于此,可構(gòu)建電荷反轉(zhuǎn)和粒徑變化的智能納米藥物,以實(shí)現(xiàn)藥物在腫瘤部位的深部穿透。④肝素可被在惡性、高轉(zhuǎn)移性腫瘤中高表達(dá)的乙酰肝素酶-1識(shí)別和降解,且肝素所具有的抗轉(zhuǎn)移活性,使得肝素納米藥物對(duì)于黑色素瘤、乳腺癌、胰腺癌等高轉(zhuǎn)移性腫瘤有著顯著的治療效果,在以上這些腫瘤的治療中具有極大的潛能。
盡管肝素在納米藥物遞送系統(tǒng)中發(fā)揮著越來越重要的作用,但目前尚無肝素納米藥物制劑進(jìn)入臨床試驗(yàn)。在肝素納米藥物的后續(xù)開發(fā)中,需要關(guān)注以下問題:①肝素有抗凝活性,因此可能誘發(fā)血小板減少癥,造成出血風(fēng)險(xiǎn)。然而肝素結(jié)構(gòu)與活性之間的確切關(guān)系還不夠清晰,應(yīng)對(duì)此進(jìn)行深入研究。②納米粒通常經(jīng)胞吞進(jìn)入細(xì)胞,相比小分子藥物自由擴(kuò)散的入胞方式,其細(xì)胞攝取效率較低。且肝素具有強(qiáng)的負(fù)電性,雖能延長藥物在血液中的循環(huán)時(shí)間,但與細(xì)胞表面的負(fù)電荷互相排斥,會(huì)進(jìn)一步降低藥物的入胞效率。采用電荷反轉(zhuǎn)與受體介導(dǎo)等策略,可以提高納米藥物的入胞效率。③異常的血管、淋巴管結(jié)構(gòu),致密的間隙基質(zhì),高間質(zhì)液體壓力,累積的固體應(yīng)力等使得納米藥物向腫瘤核心的遞送和滲透異常困難。通過將肝素分子內(nèi)可修飾的基團(tuán)與腫瘤靶向配體(如苯硼酸、葉酸、乳糖酸)及降解細(xì)胞外基質(zhì)的蛋白酶(菠蘿蛋白酶)等相連接,增強(qiáng)藥物在腫瘤部位的滲透。④動(dòng)物來源的肝素生產(chǎn)工藝復(fù)雜,質(zhì)量控制難度大。需采取有效的監(jiān)測(cè)方法以分析和控制肝素的質(zhì)量,并開發(fā)新工藝制備肝素,保證肝素的安全性。而肝素納米藥物在臨床轉(zhuǎn)化上還存在工藝放大困難、體內(nèi)安全性評(píng)價(jià)復(fù)雜性等問題[37],需要建立更科學(xué)全面的藥理、毒理學(xué)評(píng)價(jià)方法和質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)。