納米顆粒體內(nèi)靶向遞送多參數(shù)考慮解決方案

更新時間：2025-05-15 點擊次數(shù)：226次

體內(nèi)靶向藥物遞送是一個復(fù)雜的挑戰(zhàn)，涉及生物體、器官/組織和個別細胞水平的多個障礙。非病毒的脂質(zhì)或聚合物載體可以提高治療分子的遞送效率。在核酸遞送的背景下，雖然非病毒載體在有效包裹貨物、保護遞送物免受核酸酶降解以及穿越細胞膜方面可以發(fā)揮作用，但主要挑戰(zhàn)還是在于能否在靶組織而非非靶組織中實現(xiàn)足夠的積累，因為非靶組織的積累可能導(dǎo)致副作用。標準的治療開發(fā)流程中，候選載體通常是在細胞培養(yǎng)研究中確定的，但這些研究往往無法預(yù)測當(dāng)這些藥物施用到動物身上時會發(fā)生什么。

關(guān)于封裝核酸的聚合物載體的多數(shù)研究采用局部給藥，除非肝臟組織是疾病靶標。局部或隔室給藥方法——如通過鼻用或者氣管內(nèi)滴注到肺部或眼內(nèi)給藥——可以繞過全身清除機制。然而，局部給藥并不適合治療原位腫瘤、內(nèi)臟器官和影響多個器官系統(tǒng)的疾病。此外，它可能無法接觸到組織內(nèi)與疾病相關(guān)的細胞類型。靜脈內(nèi)（IV）給藥理論上可以提供載體到達幾乎任何體內(nèi)組織的機會。但存在障礙；對顆粒載體進行IV給藥的最可怕障礙是被單核吞噬細胞系統(tǒng)（MPS）清除（有時也稱為網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)（RES））——即載體被主要存在于肝臟和脾臟的血管內(nèi)吞噬細胞攝取。吞噬細胞的清除作用減少了循環(huán)中可用的載體劑量，并限制了在目標組織中的可能積累。為了克服這一障礙，載體可以設(shè)計與特定組織（組織嗜好性）具有強親和力，以便于它們在被吞噬細胞清除之前更快地在該組織中積累。其他能夠避開吞噬細胞清除或延長循環(huán)時間的載體則允許在感興趣區(qū)域中有更多的積累機會。理解影響體內(nèi)給藥載體行為的特征對于未來載體設(shè)計的進步至關(guān)重要。荷蘭Liposoma的單核巨噬細胞清除劑氯膦酸鹽脂質(zhì)體ClodronateLiposomes通過尾靜脈注射，可以清除至少90%以上的F4/80陽性巨噬細胞，常常被用來作為陽性對照，用來評價被修飾或者改造的納米顆粒的逃逸性和靶向性。

如圖，尾靜脈注射熒光脂質(zhì)體Dil-Liposomes（貨號I-005，Liposoma），24h后，熒光脂質(zhì)體被F4/80陽性巨噬細胞吞噬。或者注射脂肪乳劑，用占位或者飽和吞噬能力的策略。以減少RES的清除能力影響了循環(huán)半衰期，并增強了生物分布超出肝臟和脾臟的效果，同時我們的模型結(jié)果確認巨噬細胞吞噬在控制生物分布中的重要性，因此接下來我們希望確定預(yù)先給藥以故意減少或占用肝臟和脾臟中的巨噬細胞是否會產(chǎn)生類似的效果（圖5a）。其他研究者已經(jīng)描述了使用各種納米顆粒系統(tǒng)的誘餌策略，這些策略包括預(yù)先給藥脂質(zhì)乳劑或未負載的聚合物納米顆粒，以及通過給藥抗紅細胞抗體用紅細胞（RBCs）飽和RES細胞。先前的報道單獨描述了這些工具的使用，但從未比較過其有效性。在這里，我們直接比較了替代誘餌策略，以評估它們調(diào)節(jié)同一納米顆粒群體的血液濃度和生物分布的能力。由于約230 nm的PACE納米顆粒在沒有干預(yù)的情況下主要在肝臟和脾臟中積累，我們測試了先前靜脈給藥的乳脂（20%乳劑）、由聚（乳酸-共-乙醇酸）（PLGA）組成的空白納米顆?；蚩辜t細胞抗體是否影響PACE納米顆粒的血液濃度和生物分布。我們將這些效果與接受氯膦酸鹽脂質(zhì)體的小鼠（作為陽性對照）的納米顆粒進行了比較，因為這些小鼠的巨噬細胞群體在短時間內(nèi)被減少?？辜t細胞抗體在PACE納米顆粒給藥前12小時給藥，而乳脂、空白的PLGA納米顆粒和氯膦酸鹽脂質(zhì)體在PACE納米顆粒給藥前24小時給藥（圖5b）。氯膦酸鹽脂質(zhì)體對血液濃度和生物分布的影響最為顯著（圖5c-k），導(dǎo)致肺部納米顆粒積累最高。這些動物在心臟、腎臟和骨髓中的納米顆粒攝取也較PACE納米顆粒對照組有所增加。令人驚訝的是，與單獨使用PACE納米顆粒相比，使用脂質(zhì)體和無效PLGA納米顆粒預(yù)處理均降低了循環(huán)半衰期（圖5c）。然而，這兩種誘餌卻調(diào)節(jié)了生物分布（圖5d-f, i），增加了心臟、肺和脾臟的攝取。氯膦酸鹽脂質(zhì)體、脂質(zhì)體和無效PLGA納米顆粒在肝臟中的熒光信號均高于單獨的PACE納米顆粒（圖6）。對肝臟細胞類型的流式細胞儀分析顯示，誘餌處理使F4/80巨噬細胞幾乎占據(jù)，并在其他細胞類型（如CD31內(nèi)皮細胞）中提高了攝?。▓D5g, j）。這些結(jié)果支持了Kupffer細胞在肝臟中的占據(jù)促進其他細胞和組織類型攝取的假設(shè)。具有生物分布特征的誘餌是抗紅細胞抗體。雖然這一組展示了更廣泛的生物分布，類似于其他誘餌，但主要的PACE納米顆粒積累發(fā)生在脾臟，而在肝臟的積累顯著減少（圖5e）。