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葉酸-FR的靶向機(jī)制及葉酸-PLA/PLGA靶向體系
發(fā)布時(shí)間：2018-8-28聚乳酸及其共聚物（PLA和PLGA）是經(jīng)FDA批準(zhǔn)可作為藥物輔料使用的生物相容性優(yōu)良的材料，在人體內(nèi)可降解為乳酸并終成為二氧化碳和水被排出體外，對(duì)人體毒副作用小。它既可以作為小分子藥物的載體也可以作為大分子藥物的載體，既可以裝載脂溶性藥物也可以裝載水溶性藥物 ，并具有保護(hù)藥物、緩釋及可通過調(diào)節(jié)聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量和組成控制藥物釋放的特點(diǎn) 。然而，PL-GA納米粒子的細(xì)胞吸收主要取決于與細(xì)胞作用的時(shí)間及粒子濃度并受表面電荷和粒子尺寸的影響，而細(xì)胞選擇性差，不能有效避免所載藥物的毒副作用。
葉酸是人體所必需的一種B族維生素。許多腫瘤細(xì)胞如卵巢癌等，對(duì)葉酸可以有很強(qiáng)的吸收能力，進(jìn)一步研究顯示，這些腫瘤的細(xì)胞膜表面都有一種特殊的蛋白質(zhì)過度表達(dá)，這種蛋白質(zhì)可特異地識(shí)別、結(jié)合葉酸，所以被稱為葉酸受體 (folate receptor，F(xiàn)R)。通過這種特殊的作用，可將與葉酸結(jié)合的藥物分子或藥物載體導(dǎo)人這些腫瘤細(xì)胞中。目前，葉酸導(dǎo)向的靶向給藥體系已受到高度重視。
所謂靶向給藥，就是載體將藥物通過局部給藥或全身血液循環(huán)而選擇性地濃集于靶器官、靶組織、靶細(xì)胞，且療效高、毒副作用小的給藥方式。這一概念由 Ehrlich于 1906年首先提出 。靶向給藥的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面，其一，將藥物輸送并濃集于病變組織和細(xì)胞，提高藥物吸收及藥效；其二，由于在正常組織和細(xì)胞中幾乎無藥物存在，所以毒副作用小 。藥物制劑經(jīng)過幾個(gè)階段的發(fā)展，如何將控緩釋與靶向優(yōu)勢(shì)結(jié)合，成了當(dāng)下藥物傳輸系統(tǒng)研究的一個(gè)熱門課題，以葉酸修飾的PLA和PLGA微納米靶向給藥系統(tǒng)屬于其中之一，受到了國內(nèi)外許多學(xué)者的重視。本文將對(duì)近年來以 PLA／PLGA為藥物載體同時(shí)通過葉酸一FR實(shí)現(xiàn)靶向給藥的抗腫瘤給藥研究作一綜述。
葉酸-FR的靶向機(jī)制
葉酸分子由蝶酸部分和三一谷氨酸部分組成，蝶酸部分又由喋啶 (Pteridine)和對(duì)氨基苯甲酸組成，是葉酸主要的靶向活性部分，L-谷氨酸部分包含有兩個(gè)羧酸基團(tuán)即α羧酸和γ羧酸。葉酸進(jìn)人細(xì)胞的途徑主要是通過低親和力的葉酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)或 FR介導(dǎo)的胞吞作用。
FR介導(dǎo)藥物靶向傳輸?shù)难芯渴加?990年前后，該受體廣泛過表達(dá)于多種腫瘤細(xì)胞和受激發(fā)的巨噬細(xì)胞的細(xì)胞膜上，而在人體正常細(xì)胞中表達(dá)有限，如正常肝細(xì)胞 L02 中，其表達(dá)量只有 (18．14±0．76)fmol／(106細(xì)胞)。Parker等具體研究了FR在多種腫瘤細(xì)胞表面的表達(dá)情況，見表1。以高表達(dá) 和低表達(dá)的癌細(xì)胞的標(biāo)準(zhǔn)，表達(dá)量超過6pmolFR／mg白質(zhì)為高表達(dá) (如KB細(xì)胞)，低于2.5 pmol FR／mg蛋白質(zhì)的(如 A549細(xì)胞 )為可忽略，而介于這兩者之間的被歸為低表達(dá)。表1中有11種腫瘤細(xì)胞可歸為高表達(dá)之列，主要是卵巢癌、子宮內(nèi)膜癌和轉(zhuǎn)移癌等；8種是低表達(dá)，包括膀胱癌和幾種轉(zhuǎn)移癌等；而表達(dá)可忽略的只有 5種。可見 FR介 導(dǎo)藥物傳輸具有較大的應(yīng)用潛力。隨著研究的深入，現(xiàn)已較熟悉的FR有3種類型，分別是FR-α、FR-β和FR-γ，第4種FR即 FR-δ，人們對(duì)其認(rèn)識(shí)有限。其中，在腫瘤靶向治療方面有應(yīng)用前景的是前兩種。目前，普遍認(rèn)為表達(dá) FR的細(xì)胞對(duì)葉酸復(fù) 合物 (葉酸-藥物分子或葉酸-藥物載體等 )的吸收機(jī)制是FR介導(dǎo)的胞吞作用 ，首先葉酸復(fù)合物通過葉酸與 FR識(shí)別并結(jié)合，然后由細(xì)胞膜內(nèi)吞形成內(nèi)涵體進(jìn)入細(xì)胞，在弱酸性條件下，葉酸復(fù)合物與 FR分離，葉酸復(fù)合物進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，而FR重新回到細(xì)胞表面與新的葉酸復(fù)合物作用，如此往復(fù)。
葉酸-FR靶向途徑與其它靶向途徑(如單克隆抗體靶向治療 )相比的優(yōu)點(diǎn)有：葉酸相對(duì)廉價(jià)；低的免疫原性；葉酸性質(zhì)穩(wěn)定，在制備成葉酸復(fù)合物后，依然保持與 FR的高親和性，和迅速的腫瘤滲入性；FR的表達(dá)局限在某些腫瘤細(xì)胞 (包括原發(fā)、復(fù)發(fā)癌和轉(zhuǎn)移癌 )和受激發(fā)的巨噬細(xì)胞中，正常組織細(xì)胞基本無表達(dá)，且與葉酸復(fù)合物接觸不到；FR將葉酸連接的藥物導(dǎo)人細(xì)胞后，又回到細(xì)胞表面，循環(huán)工作。
葉酸-PLA/PLGA靶向體系常見結(jié)合方式
通常葉酸導(dǎo)向的藥物載體，是由起導(dǎo)向作用的葉酸、連接葉酸和載體的連接物以及載藥的載體3部分組成。現(xiàn)有的葉酸與連接物結(jié)合的方式有2種：第1種是羧酸活化后與連接物的功能基團(tuán)鍵合，此法連接率較高，還不降低葉酸與FR結(jié)合的活性 ；第2種是將蝶啶部分的氨基(-NH，)與連接物的活化羧酸結(jié)合 ，結(jié)合后的葉酸仍然具有與 FR的特異識(shí)別性能。
目前，文獻(xiàn)報(bào)道的聚乳酸類載體與葉酸的結(jié)合采用的是第 1種結(jié)合方式 。連接物常見的是PEG修飾劑(如 NH-PEG-NH 、NH-PEG-COOH等)。PEG修飾劑作為連接物體避免網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的清除作用，延長(zhǎng)藥物在血液中的停留時(shí)間。近年來文獻(xiàn)報(bào)道的葉酸導(dǎo)向聚乳酸類藥物傳輸系統(tǒng)見表2。