点击化学修饰的奥曲肽靶向脂质体的制备及表征文献综述

 2022-12-11 09:12

开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)

摘要:本课题的研究思路:用阳离子脂质体有效地包载siRNA;通过点击反应在载体表面连接上具有靶向性的奥曲肽达到主动靶向的目的;功能性阳离子脂质体同时具有内涵体逃逸以及响应肿瘤细胞内高还原电位的能力。

RNA干扰(RNA interference, RNAi)是生物界一种古老的、进化过程中高度保守的生物体内特定基因表达抑制的现象。通常认为它是由较短的双链RNA( double stranded RNA, dsRNA)诱导的同源靶基因的mRNA发生特异性降解导致的基因沉默。RNAi存在于大多数真核细胞中,具有抵抗病毒入侵和维持基因组稳定性的作用。自Fire等在1998年发现并应用这种技术以来,它迅速成长为确认药物靶标和研究基因功能的有力工具。其中,小干扰RNA(siRNA)因其特异性、高效性以及在基因治疗方面的巨大潜力而备受关注。siRNA比较有应用前景的疾病主要是基因缺陷遗传性疾病、病毒性疾病和恶性肿瘤。然而,siRNA在体内递送具有以下几点困难:(1)siRNA极不稳定,在血浆中的核酸酶的作用下,半衰期很短;(2)由于siRNA的极性,它难以通过细胞膜;(3)全身给药要求siRNA具有靶向治疗作用,而非靶向细胞会摄取大量的siRNA[1];(4)体外合成的siRNA容易激活天然免疫系统而引起不必要的毒副作用[2]

脂质体是目前常用的一种递送载体,由磷脂、胆固醇等膜材包合而成, 具有类似生物膜结构的双分子小囊。siRNA与脂类分子连接或包裹到脂质体中,能保护siRNA不被核酸酶降解,并提高siRNA膜通透性,从而促进细胞摄取。用于siRNA递送的脂质体多为阳离子脂质体,阳离子脂质体常由荷正电的磷脂或阳离子材料与中性辅助磷脂共同组成。带正电的脂质与带负电荷的核酸(RNA,DNA,寡聚核苷酸)可通过静电作用形成阳离子脂质体-基因复合物[3]。常用的阳离子磷脂有1, 2-二油酰基-3-三甲基氨基内烷(DOT-AP)、N-[1-(2,3-二油酰)丙基]-N,N,N-三甲基氯化铵(DOTMA)、二油酰基磷脂酰乙醇胺(DOPE)等[4]。阳离子脂质体基因载体与病毒基因载体相比,具有可大批量生产、生产成本低、安全性高,可重复性好、免疫源性低、生物相容度好等优点[3]。另外。阳离子脂质体包裹siRNA时,阳离子脂质与细胞阴离子脂质在某些情况下可能发生中和,将siRNA释放出脂质体,参与RNAi途径,从而解决内体内化作用的问题[2]

对脂质体进行靶向修饰有利于siRNA的递送。脂质体具有被动靶向性及缓释性,可改变包裹药物的体内分布和药动学特性,但缺乏特异靶向性。随着对肿瘤细胞的研究深入,发现可利用肿瘤细胞表面特异或过度表达的受体与特异配体的特殊作用, 在普通脂质体表面修饰上特异配体, 制备成靶向脂质体。通过肿瘤细胞与配体的识别,将药物浓集于肿瘤病灶,达到靶向治疗的目的。研究发现,某些肿瘤细胞表面有过度表达的生长抑素受体(Somatostatin receptors,SSTRs),这给将脂质体表面用生长抑素类似物修饰实现靶向效果提供了依据。

奥曲肽(octreotide,Oct)是由8个氨基酸组成的环状多肽,是一种生长抑素类似物,较生长抑素具有更好的体内稳定性和更强的与SSTRs的亲和力。袁东芬,孙敏捷等成功制备了奥曲肽靶向阿霉素脂质体,与阿霉素普通脂质体相比, 提高了对生长抑素受体表达阳性的NCIH-446细胞的毒性及其阿霉素摄取量[5]。王建等合成了奥曲肽紫杉醇耦联物,表明其具有较好的靶向性,在人小细胞肺癌治疗的领域具有应用前景[6]。刘延国的奥曲肽对人非小细胞肺癌的抑制作用的研究表明奥曲肽可增加SSTR受体阳性的非小细胞肺癌细胞的化疗敏感性,并且奥曲肽紫杉醇耦联物的靶向治疗作用强于紫杉醇。上述实验研究均说明了将奥曲肽应用于载体表面修饰的可行性。

那如何能将奥曲肽连接到脂质体表面呢?近年来发展起来的点击化学(click chemistry)为我们提供了一种思路。它是在2001年由诺贝尔化学奖获得者美国化学家Sharpless首先提出的,是快速合成大量化合物的一种新方法。吴云东等形象地将点击反应比喻成搭扣,用这些方法把分子片段拼接起来就像将搭扣两部分“喀哒”扣起来一样简单[9]。点击反应具有以下特点:(1)所用原料易得;(2)反应操作简单, 条件温和, 对氧、水不敏感;(3)产物收率高、选择性好;(4)产物易纯化、后处理简单。点击反应主要有4种类型:环加成反应;亲核开环反应;非醇醛的羰基化学;碳碳多键的加成反应[10]。其中,环加成反应,尤其是1-3偶极环加成反应最为广泛使用。目前文献报道得到广泛应用的点击反应是Sharpless等报道的通过Cu(I)催化,炔基与叠氮基反应生成单一的反式三氮唑分子。Punna等将各种功能分子修饰到琼脂糖粒子表面,为其在亲和色谱上的应用提供实验依据。Adronov等使用Cu(I)催化的Huisgen环加成点击反应得到了聚苯乙烯修饰的单层碳纳米管。Hawker等通过对聚合物表面进行叠氮化和炔化修饰后进行的点击反应合成了链端官能化的聚合物胶束和纳米粒子[11]。由此推测,将点击反应应用到脂质体表面修饰是可行的。

本课题旨在制备奥曲肽修饰的靶向脂质体并研究其性质。基本思路是将阳离子脂质体用化学合成的方式,在二元复合物和奥曲肽分子上分别接上能够发生点击化学反应的模块基团,通过Cu(I)催化,将奥曲肽连接到二元复合物表面形成靶向脂质体达成靶向治疗的目的。

参考文献

[1] 师明磊, 赵志虎, 王洋, 等. siRNA 的体内递送[J]. 遗传, 2009, 7: 005;

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