制藥網
技術文章
葉酸-FR的靶向機制及葉酸-PLA/PLGA靶向體系
發(fā)布時間：2018-8-28聚乳酸及其共聚物（PLA和PLGA）是經FDA批準可作為藥物輔料使用的生物相容性優(yōu)良的材料，在人體內可降解為乳酸并終成為二氧化碳和水被排出體外，對人體毒副作用小。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 ，并具有保護藥物、緩釋及可通過調節(jié)聚合物的相對分子質量和組成控制藥物釋放的特點 。然而，PL-GA納米粒子的細胞吸收主要取決于與細胞作用的時間及粒子濃度并受表面電荷和粒子尺寸的影響，而細胞選擇性差，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。許多腫瘤細胞如卵巢癌等，對葉酸可以有很強的吸收能力，進一步研究顯示，這些腫瘤的細胞膜表面都有一種特殊的蛋白質過度表達，這種蛋白質可特異地識別、結合葉酸，所以被稱為葉酸受體 (folate receptor，F(xiàn)R)。通過這種特殊的作用，可將與葉酸結合的藥物分子或藥物載體導人這些腫瘤細胞中。目前，葉酸導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)點主要表現(xiàn)在兩個方面，其一，將藥物輸送并濃集于病變組織和細胞，提高藥物吸收及藥效；其二，由于在正常組織和細胞中幾乎無藥物存在，所以毒副作用小 。藥物制劑經過幾個階段的發(fā)展，如何將控緩釋與靶向優(yōu)勢結合，成了當下藥物傳輸系統(tǒng)研究的一個熱門課題，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，受到了國內外許多學者的重視。本文將對近年來以 PLA／PLGA為藥物載體同時通過葉酸一FR實現(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羧酸基團即α羧酸和γ羧酸。葉酸進人細胞的途徑主要是通過低親和力的葉酸轉運蛋白轉運或 FR介導的胞吞作用。
FR介導藥物靶向傳輸?shù)难芯渴加?990年前后，該受體廣泛過表達于多種腫瘤細胞和受激發(fā)的巨噬細胞的細胞膜上，而在人體正常細胞中表達有限，如正常肝細胞 L02 中，其表達量只有 (18．14±0．76)fmol／(106細胞)。Parker等具體研究了FR在多種腫瘤細胞表面的表達情況，見表1。以高表達 和低表達的癌細胞的標準，表達量超過6pmolFR／mg白質為高表達 (如KB細胞)，低于2.5 pmol FR／mg蛋白質的(如 A549細胞 )為可忽略，而介于這兩者之間的被歸為低表達。表1中有11種腫瘤細胞可歸為高表達之列，主要是卵巢癌、子宮內膜癌和轉移癌等；8種是低表達，包括膀胱癌和幾種轉移癌等；而表達可忽略的只有 5種?？梢?FR介 導藥物傳輸具有較大的應用潛力。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，人們對其認識有限。其中，在腫瘤靶向治療方面有應用前景的是前兩種。目前，普遍認為表達 FR的細胞對葉酸復 合物 (葉酸-藥物分子或葉酸-藥物載體等 )的吸收機制是FR介導的胞吞作用 ，首先葉酸復合物通過葉酸與 FR識別并結合，然后由細胞膜內吞形成內涵體進入細胞，在弱酸性條件下，葉酸復合物與 FR分離，葉酸復合物進入細胞質，而FR重新回到細胞表面與新的葉酸復合物作用，如此往復。
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)點有：葉酸相對廉價；低的免疫原性；葉酸性質穩(wěn)定，在制備成葉酸復合物后，依然保持與 FR的高親和性，和迅速的腫瘤滲入性；FR的表達局限在某些腫瘤細胞 (包括原發(fā)、復發(fā)癌和轉移癌 )和受激發(fā)的巨噬細胞中，正常組織細胞基本無表達，且與葉酸復合物接觸不到；FR將葉酸連接的藥物導人細胞后，又回到細胞表面，循環(huán)工作。
葉酸-PLA/PLGA靶向體系常見結合方式
通常葉酸導向的藥物載體，是由起導向作用的葉酸、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鍵合，此法連接率較高，還不降低葉酸與FR結合的活性 ；第2種是將蝶啶部分的氨基(-NH，)與連接物的活化羧酸結合 ，結合后的葉酸仍然具有與 FR的特異識別性能。
目前，文獻報道的聚乳酸類載體與葉酸的結合采用的是第 1種結合方式 。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狀內皮系統(tǒng)的清除作用，延長藥物在血液中的停留時間。近年來文獻報道的葉酸導向聚乳酸類藥物傳輸系統(tǒng)見表2。