- 029-86354885
- 18392009562
背景
據(jù)報道,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)計具有更有效的治療效益的癌癥納米藥物,有科研團隊嘗試構(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 級聯(lián)”并最終提高治療效果。嵌合肽可以在 pH 7.4 時自組裝成球形納米粒子 (RGD-sNPs),通過被動和主動靶向機制的結(jié)合,發(fā)現(xiàn)其在**部位實現(xiàn)了有效的積累,顯示出優(yōu)異的抗**功效。
科研簡介
科研團隊在探索高性能抗**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)時間延長超過30小時,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DOX的療效。因此,合理設(shè)計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,外界普遍認為藥物傳遞的最終目的是將藥物專門轉(zhuǎn)運到靶向細胞或細胞器上,并最終作為活性藥物發(fā)揮其藥理活性。因此科研團隊設(shè)想過直接植入**組織的局部DDSs就可以達到高且持續(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,而傳統(tǒng)的局部植入手術(shù)管理也面臨著深度滲透、高效細胞攝取和藥物釋放控制等難題。
之前有報道,一個典型的靜脈注射DDS應(yīng)該經(jīng)歷至少五個連續(xù)的步驟:血液循環(huán)和**區(qū)域積累,然后滲透到**組織,**細胞內(nèi)化,最終,細胞內(nèi)藥物釋放,簡稱“CAPIR級聯(lián)”。顯然,提高每一步的效率對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,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)計開辟了新的途徑。
據(jù)此,科研團隊利用一種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;對響應(yīng)肽-DOX偶聯(lián)物(2-(Nap)-FFKTPA-氧化物,化合物1)和對照(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,能特異性地識別在各種癌細胞表面過表達的整合素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?;衔?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,在細胞內(nèi)弱酸性環(huán)境中,活性DOX會迅速釋放,從而隨后誘導(dǎo)細胞毒性和凋亡。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胞表面受體競爭結(jié)合抑制下游信號通路。
結(jié)論
綜上科研團隊成功開發(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 級聯(lián)”并最終提高治療效果。嵌合肽可以在 pH 7.4 時自組裝成球形納米粒子 (RGD-sNPs)。通過被動和主動靶向機制的結(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,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,延長保留時間,增強細胞攝取。在弱酸性條件下,ph敏感的肼鍵被裂解,同時快速釋放DOX,隨后誘導(dǎo)細胞毒性和凋亡,并形成細胞毒性纖維,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://www.viscosc.com/pro/pro-32649.html
http://www.viscosc.com/pro/pro-37514.html
http://www.viscosc.com/pro/pro-37515.html
http://www.viscosc.com/pro/pro-37516.html
http://www.viscosc.com/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://www.viscosc.com/pro/pro-37294.html
http://www.viscosc.com/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://www.viscosc.com/pro/progc-532-517.html
http://www.viscosc.com/pro/progc-558-513.html
http://www.viscosc.com/pro/proc-517.html
http://www.viscosc.com/pro/progc-453-445-7.html
http://www.viscosc.com/pro/pro-37270.html
http://www.viscosc.com/pro/progc-540-513.html
http://www.viscosc.com/pro/progc-561-513.html
原文鏈接:
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/nr/c8nr08781d/unauth
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rxywx.12.13
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