特异性糖介导的豌豆凝集素化纳米粒肿瘤靶向给药系统

本课题鉴于肿瘤组织的高糖特点，依据瘤细胞唯一能量底物葡萄糖的凝集素特异性识别，借助豌豆凝集素的糖配体作用及结合功能，引入温敏控释单元，设计并构建糖介导的新型凝集素化纳米粒肿瘤靶向给药系统。采用电纺丝技术制备模型药多烯紫杉醇的弹性蛋白样多肽自组装胶束，考察温敏相变规律。以聚β-羟基丁酸酯将胶束制成纳米粒，键合豌豆凝集素，通过凝集素化纳米粒的糖结合及作用模式分析，研究载胶束纳米粒的体外降解及温敏释药特性。由凝集素-糖配接原理解释凝集素化修饰的糖介导和糖控效应，阐述凝集素化纳米粒的肿瘤靶向糖介导及糖摄入双控机制，并探讨凝集素化纳米粒对化疗药物的增敏作用。进一步经动物活体成像及药效试验，评价凝集素化纳米粒肿瘤靶向给药系统的糖介导行为及靶向效率。.该项目的研究，可对凝集素化纳米粒肿瘤靶向给药的可行性奠定实验基础和理论依据，为肿瘤化疗提供新启示和新手段，丰富并拓展凝集素化修饰及靶向给药的研究内容。

在前期结题项目（30500639、30973661）对凝集素的糖结合特异性和凝集素化载体的糖触发释药研究基础上，基于肿瘤组织的高糖特点，依据瘤细胞唯一能量底物葡萄糖的凝集素特异性识别，尝试了载药温敏胶束的制备，成功构建了新型凝集素化纳米粒肿瘤靶向给药系统，并对其进行了性质表征、糖结合和触发作用、体外细胞毒性试验、动物药效和药代动力学等研究。.以多西紫杉醇（DTX）为抗肿瘤模型药物，设计合成了一种具有温敏自组装和可逆相变特性的类弹性蛋白样多肽（ELPs）新型材料，经自组装成的载药ELPs胶束体外释药无规律性。再以可生物降解的聚[(R)-3-羟基丁酸]（PHB）为载体材料、聚乙烯醇为乳化稳定剂，采用超声乳化-溶剂挥发法制备了载多西紫杉醇的PHB纳米粒（DTX-PHB-NPs）。利用凝集素与PHB的特异性吸附，通过微量戊二醛法以豌豆凝集素（PSA）对DTX-PHB-NPs进行修饰（结合率＞50%），以2%甘露醇（w/v）作为冻干保护剂制得冻干粉剂。.PSA-DTX-PHB-NPs外观圆整，包封率为63.54±0.74%平均粒径为213.07±7.28nm，多分散指数为0.27±0.08，Zeta电位为-1.28±0.83mV。PSA-DTX-PHB-NPs上的凝集素活性保持较好，能与葡萄糖发生特异性结合。体外释药试验表明，凝集素化纳米粒的释药速率具有糖触发作用。.MTT试验表明，PSA修饰能进一步增强载药纳米粒对乳腺癌细胞MCF-7的细胞毒性。荧光倒置和激光共聚焦显微镜观察结果显示：凝集素化修饰可显著提高MCF-7细胞对纳米粒的摄取，增加递药效率。.建立了MCF-7裸鼠移植瘤模型，并对MCF-7乳腺癌裸鼠进行了为期15天的药效学考察，结果表明，经PSA修饰后的DTX-PHB-NPs具有更好的抑瘤效果，抑瘤率达到97.06±1.22%。活体成像技术观察发现，凝集素化PHB荧光纳米粒尾静脉注射给药后的肿瘤靶向效果更好。大鼠药代动力学结果显示，尾静脉给药后PSA-DTX-PHB-NPs 在血液中的血液浓度高于DTX普通注射液与DTX-PHB-NPs，生物利用度提高近2倍。.该项目的研究，进一步验证了凝集素化纳米粒的糖控释药特征，为通过“糖介导-糖控”策略实现低毒、高效的肿瘤化疗方案提供了实验基础，也是时辰药剂学研究的新拓展。