青藤碱载入人肝源干细胞超分子囊泡的肝靶向载药系统及分子机制研究

Cellular exosomes are vesicular plasma membrane fragments with a diameter of 30–100 nanometres that are shed by cells in response to various physiological and artificial stimuli. Here we demonstrate that cell-derived microparticles can be used as vectors to deliver chemotherapeutic drugs. We show that tumour cells incubated with chemotherapeutic drugs package these drugs into microparticles, which can be collected and used to effectively kill tumour cells in murine tumour models without typical side effects. We describe several mechanisms involved in this process, including uptake of drug-containing microparticles by tumour cells, synthesis of additional drug-packaging microparticles by these cells that contribute to the cytotoxic effect and the inhibition of drug efflux from tumour cells. This study highlights a novel drug delivery strategy with potential clinical application.

细胞超分子囊泡（exosome）是细胞间传递和交换信息的重要微粒，其粒径仅为30～100 nm，使其具备了成为内源性纳米载体的可能。Exosome可通过与目标细胞膜融合，在神经细胞指令下精确控制传递位置，从而实现主动靶向。Exosome 还具有可避免非宿主巨噬细胞吞噬、无细胞累积毒性等特点。青藤碱（Sinomenine,SIN）是从中药青藤中提取的抗肝癌活性成分，本课题拟以人肝源干细胞分泌的exosome 负载SIN，进行体内药动学及体内外肝靶向评价。从整体、细胞与分子水平三个层次，探讨exosome 定向传递SIN 进入癌细胞的可能性，有望为新型肝靶向载体的研究开辟新思路、新方法，并促进生物纳米技术在中药现代化中的应用。

肝癌已成为当今社会威胁人类健康的主要疾病之一，并且肝脏治疗药物较大的不良反应也潜在危害着人们的健康。细胞超分子囊泡也称外泌体（exosome，Exo），是由成熟活细胞分泌的具有磷脂双分子层的膜结构腔体，其粒径仅为30-200nm，具备了成为内源性纳米载体的基本特性。外泌体是细胞间传递和交换信息的纳米级重要微粒，还具有可避免巨噬细胞吞噬、无细胞累积毒性等特点。.本项目将青藤碱（SIN）、去甲斑蝥素（NCTD）分别制成血清外泌体和骨髓间充质干细胞外泌体负载的肝靶向递药系统，其采用的制备工艺成熟，性质稳定，质量可控，有望为肝癌的防治提供一种更加安全可靠的治疗方案。.在青藤碱血清外泌体（Exo-SIN）的研究过程中，构建了以超分子囊泡为载体的青藤碱天然纳米制剂，以提高青藤碱的生物利用度及降低其毒副作用，为其新剂型的临床应用提供理论依据。研究结果表明，本项目构建的Exo-SIN这一天然的纳米制剂，能够提高青藤碱的生物利用度，增强青藤碱的药效，还可以避免青藤碱以游离的状态进入体内而引发不良反应，证明外泌体可以为SIN提供有效的替代递送方法，使SIN在肝癌的临床应用上成为可能。.在去甲斑蝥素骨髓间充质干细胞外泌体（BMSC-Exos-NCTD）的研究过程中，研究中构建了一种以骨髓间充质干细胞外泌体给药系统包载NCTD的新型抗肝癌制剂，以避免单核细胞的吞噬作用，提高其生物利用度；该制剂结合外泌体对肿瘤微环境的影响，与药物协同作用于靶细胞，并通过对受损肝组织的“归巢”效应，使药物富集于肿瘤细胞，从而增强治疗效果。研究结果表明，本项目构建的包载去甲斑蝥素（NCTD）的新型抗肝癌外泌体制剂具有良好的缓释性能，使去甲斑蝥素富集于肝癌病变组织，联合外泌体协同作用于肿瘤细胞，较NCTD原药增强了治疗效果，为开发新型靶向抗癌制剂奠定了基础。