基于微流控芯片的脑靶向脂质体递药系统的构建及其靶向性的研究

血脑屏障的存在严密限制了绝大多数具有中枢治疗活性的多肽蛋白类药物的脑内递释。脑内靶向递药系统的研究为其脑内传递带来新希望，尤以通过受体介导途径转运入脑的微粒递药系统最为成功，但仍存在靶向效果差、多肽蛋白类药物的载药量和包封率低等缺陷；另外，采用传统的微粒制备方法制得粒子的均一性和粒径可控性差，进一步限制了其脑内传递效果。本课题在已有的工作基础上，拟以血脑屏障上高表达的低密度脂蛋白受体相关蛋白的配体Angiopep-2为靶向头基，以具有治疗老年性痴呆活性的Humanin多肽为模型药物，创新性地利用微流控芯片中特殊的流体学性质，制备粒径均一可控，对多肽蛋白类药物有较高载药量、包封率的脂质体，由此构建成一种新型的通过低密度脂蛋白受体介导的脑内靶向递药系统。采用体内外模型评价该系统的脑内递药效率，并进行生物相容性和脑靶向机理研究。该系统的构建模式及相关研究目前国内外未见报道, 具有较高的创新意义。

随着人类社会老龄化，神经退行性疾病的发病率呈逐年上升趋势，其中阿尔茨海默病（Alzheimer's disease，AD）已给社会和家庭带来沉重负担。近年来许多具中枢治疗活性的多肽蛋白药物被发现，为脑部疾病特别是AD等神经退行性疾病的治疗带来了希望，但由于血脑屏障（Blood-Brain Barrier，BBB）的存在和多肽蛋白类药物体内的不稳定等因素极大限制了其治疗效果。本项目通过采用纳米制剂包载多肽蛋白类药物，增加其体内稳定性，并采用多种策略提高该类药物的脑内递送。（1）在纳米粒表面修饰具有高度脑靶向效率的转铁蛋白的模拟肽B6、噬菌体展示技术筛选得到的TGN肽、穿膜肽Penetratin，提高递释系统的入脑效率。研究结果表明，所制备的一系列纳米粒粒径在100-150 nm之间，多分散系数小，稳定性、及多肽的包封率均高；体外脑毛细血管内皮细胞（bEnd.3细胞）摄取实验结果表明：在不同纳米粒浓度、不同温度及不同时间条件下经多肽修饰纳米粒的摄取量均显著高于未修饰组，且该摄取过程为主动转运过程；动物体内活体成像及脑组织分布的定量实验均表明，纳米粒表面多肽的修饰能增加递释系统在脑部的蓄积；在药效学研究中，通过Morris水迷宫实验评价NAP制剂对于造模小鼠学习能力及空间记忆障碍改善作用。结果显示NAP溶液直接给药包括静脉注射或皮下给药对于Aβ1-40所致小鼠老年痴呆无改善作用。与未修饰的纳米粒相比，修饰的纳米粒组在低剂量组就能产生明显的空间记忆改善作用，显著降低小鼠脑内皮层与海马区的乙酰胆碱酯酶含量，提高乙酰胆碱转移酶含量，各项指标与正常小鼠无显著性差异。（2）采用非侵入的给药方式-鼻腔给药并针对呼吸道上皮细胞高度表达乳铁蛋白受体及穿膜肽低分子量鱼精蛋白（LMWP）的强大穿膜能力，构建了乳铁蛋白和LMWP修饰的纳米系统，包载治疗多肽以期提高经鼻给药后的治疗效果。体内外研究均表明与未修饰纳米粒相比，乳铁蛋白和LMWP的修饰均能提高递释系统经鼻给药后的脑靶向效果；经鼻入脑转运机理表明其入脑机制可能是通过非神经轴浆转运，同时包括嗅通路和三叉神经通路。药效学研究证明，经多次鼻腔给予纳米制剂后，修饰组均显示出比未修饰组更高的治疗效果。上述研究为脑部疾病治疗药物，特别是稳定性差，难以通过血脑屏障的多肽蛋白类药物提供了有效载体，国内外均未见相关研究报道，具有较高新颖性和医学转化价值。