2023-11-06 15:14:10
PEG-DSPE在药物递送中的应用(中):靶向修饰
抗体靶向分子
随着抗体工程和噬菌体展示技术的发展,人们对抗体介导的靶向治疗进行了探索[43-45],这些技术被用来实现对靶组织的高度特异性,广泛的结合亲和力和小分子尺寸。当适当的抗体与PEG-DSPE的反应末端相连接时,载体可以靶向选定的组织,这取决于抗体或配体促进细胞特异性对接的能力[46]。例如,抗CD22单抗与非霍奇金淋巴瘤细胞中CD22表面抗原的表达具有特异性结合。采用后插入法将抗CD22-PEG-DSPE引入含有抗癌药物的脂质体中。与未修饰的CD22免疫脂质体相比,抗CD22免疫脂质体具有更高的疗效和更低的毒性[47]。此外,Lope de Meneze等人[48]还制备了阿霉素(DXR)免疫脂质体,并将其偶联到抗恶性B细胞的单抗(MAb)上。
免疫脂质体(抗CD19)与人CD19+B淋巴瘤细胞株(Namalwa)的结合比非靶向脂质体高3倍。非靶向脂质体对B细胞或T细胞的识别能力明显低于靶向DXR免疫脂质体(抗CD19)。此外,表2中列出的许多靶向分子的抗体已通过嫁接到PEG-DSPE的末端基团而被研究用于靶向传递。
表2 嫁接到PEG-DSPE上用于靶向传递的抗体靶向分子
缩写:CD19,分化簇19是一种蛋白质,在人类中是由CD19基因编码的;CD20,分化簇20;CD22,分化簇22;CD33,分化簇33;ErbB2/HER2,人表皮生长因子受体2;CEA,癌胚抗原;EGF,表皮生长因子;GD2,二醛糖苷;CC52,小鼠IgG1单抗;CC531,用1,2-二甲基肼处理WAG大鼠诱导的细胞系。
单抗已经被用来修饰PEG-DSPE的端基,以全单抗MAbs或单抗片段MAb的形式进行靶向递送,包括Fab′和单链可变区片段(ScFv)[49-51]。单抗包含片段(Fab)、互补决定区和片段结晶区(Fc),但片段不包括Fc. 他们的靶向性略有不同。与用MAbs衍生的PEG-DSPE相比,用MAb衍生的PEG-DSPE可以延长血液循环时间,这归因于前者缺乏与吞噬细胞上的Fc受体结合的Fc结构域[52]。Cheng和Allen[53]开发了一种抗CD19脂质体,用于在B细胞淋巴瘤靶向递送DXR中,并与MAbs、Fab′片段和scFv的结果进行了比较。药代动力学和生物分布研究表明,通过Fab′靶向的免疫脂质体-DXR具有最长的循环半衰期,在延长生存时间方面似乎比通过scFv或mAb靶向的略有效,这是因为通过Fab′靶向的免疫脂质体-DXR减少了Fc在肝脏和脾的摄取。
配体在载体表面的吸附策略
一般来说,将配体吸附到载体表面的方法应该是简单、快速、高效、收率稳定的和无毒的。此外,靶标识别和结合效率不应发生重大改变。将配体连接到载体表面通常采用非共价偶联和共价偶联两种方法。前者是在制备载体的过程中将配体作为处方成分之一加入到混合物中[66]. 然而,这种方法存在以下缺点:(1)与载体结合的配体比例低;(2)配体在载体表面聚集;(3)抗体难以控制和定位;(4)抗体在体内可能脱落[67]。因此,这种方法现在很少使用。
相反,共价偶联似乎可以有效的将配体固定到载体上,因为与非共价方法形成的键相比,共价偶联的键更加稳定和可重复。下面列出了将配体与表面载体共价偶联的三种主要策略。
在制备载体的过程中加入配体-PEG-DSPE作为成分
配体-PEG-DSPE可以自组装成胶束,这些胶束与磷脂和胆固醇一起制成脂质体,将负载的药物输送到靶细胞或组织,从而提高生物利用度并降低毒性(图3A)[68,69]。
图3(A-C)将配体吸附在载体表面的策略。(A)在载体制备过程中加入配体-PEG-DSPE作为组分;(B)制备Mal-PEG-脂质体,然后将配体直接偶联到前者表面;(C)后插入法。
缩写:Mal, β-(N-马来酰亚胺)丙酰; PEG-DSPE, 聚乙二醇-二硬脂酰磷脂酰乙醇胺。
Xu等人报告了一个多功能纳米组装系统,以叶酸-PEG-DSPE为靶点,用于多西他赛和iSur-pDNA的共传递。结果显示,多西他赛的微球粒径约为200 nm,包封率大于90%。与游离的多西他赛和iSur-pDNA相比。该产品具有更好的抗肿瘤效果和更低的全身毒性。
用成膜法成功地制备了包裹抗癌剂9-硝基喜树碱(9-NC)叶酸偶联载药胶束[71]。这些胶束的平均粒径小,包封率和载药量高,尤其是抗肿瘤活性高于载药MPEG-DSPE胶束和游离抗癌剂。
然而,将配体-PEG-DSPE与其他成分混合会有一些缺点,包括配体可能存在于载体的内表面,从而无法被靶细胞或组织利用。此外,偶联到载体表面的配体的数量可能不一致。
直接偶联法
直接偶联法包括两个步骤:首先准备DSPE-PEG-活性基团接枝的载体,然后在温和的反应条件下将配体与载体偶联(图3B)。例如,通过将抗体直接链接到含有Mal-PEG-DSPE或Hz-PEG-DSPE的脂质体双层上获得免疫脂质体,这将使配体保留在脂质体的表面。但是,配体在PEG-DSPE中的结合效率较低,过量的反应物在传递系统中很难被去除。
Maruyama等人[14]制备了以下三种类型的单克隆抗体273-34A(34A)免疫脂质体。(1)不含PEG的免疫脂质体,抗体与短锚34A共价连接;(2)PEG-免疫脂质体,抗体与34A共价连接。(3)34A直接连接到DSPE-PEG-COOH末端的PEG免疫脂质体。34A-T2型的肺结合效率是34A-T1型的0.5倍,这可能是由于PEG链的空间位阻减少了免疫特异性抗体-抗原结合和网状内皮系统(RES)摄取。此外,34A-T3型的肺结合能力比34A-T1型高约1.3倍,这表明结合在PEG末端的抗体的识别没有受到空间上的阻碍,游离的PEG (即不携带抗体)通过抑制RES的摄取而有效地提高了免疫脂质体的血药浓度。
Lope de Meneze等人[48]通过酰肼偶联法合成了抗CD19免疫脂质体。首先用高碘酸钠氧化MAb,然后将其与酰肼衍生的PEG-脂质体孵化过夜。最后,在平衡的Sephadex CL-4B柱上将免疫脂质体与游离的mAb分离。
插入法
最近,研究人员利用插入法制备了配体靶向脂质体[50,72]。首先,将马来酰亚胺和琥珀酰与PEG-DSPE的活性端基团相连接。其次,配体-PEG-DSPE通过简单的孵化被转移到预先形成的载药脂质体的外层单层中[50,73] (图3C)。在插入法中,各种配体-PEGDSPE共聚物被插入到含有不同药物的各种预制脂质体中,从而可以对个别病人进行配体靶向治疗[74]。
调查表明[73、75],与传统的偶联方法(如MAL-PEG-DSPE偶联法)相比,由单抗CD19-PEG-DSPE偶联物组成的脂质体具有简单、快速和灵活的特点。但靶向脂质体与CD19+人B细胞淋巴瘤细胞的关联结果与常规偶联技术制备的抗CD19靶向脂质体的关联结果相似,且结合力明显强于非靶向脂质体。
VAder等人[76]制备了用于将血管内皮生长因子受体2(VEGFR-2)siRNA递送到肿瘤的脂质体-聚阳离子 DNA (LPD) 颗粒,该颗粒用环状RGD肽修饰,可与肿瘤相关的内皮细胞表达的整合蛋白特异性结合。然后通过改变鱼精蛋白和载体DNA的含量来优化它们的尺寸和电荷,以获得更强的络合作用和更高的聚乙二醇化密度。在小鼠内皮细胞和人脐静脉内皮细胞中评估了RGD靶向PEG修饰LPD颗粒的摄取和沉默性能。与非靶向的LPD颗粒相比,观察到RGD靶向的PEG修饰LPD颗粒对VEGFR-2表达的吸收和沉默增强。
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