基于酵母微囊構建新型口服巨噬細胞靶向遞送系統(tǒng)的研究.pdf

1、目的：
　　口服給藥因其良好的安全性、便捷性與患者依從性是目前臨床使用最為廣泛的給藥方式。近年來，隨著納米技術、材料學及藥學等學科交叉研究的深入發(fā)展，現(xiàn)有的口服藥物遞送系統(tǒng)在腸道粘附釋放、腸道局部靶向釋放及腸道藥物轉運等方面已取得了諸多的進展，為大量難溶性藥物提供了較為理想的口服載體系統(tǒng)。此外，有關新型靶向藥物遞送系統(tǒng)的大量研究已清楚地表明靶向釋藥在提高藥物療效的同時，可顯著降低藥物的非靶效應。與靜脈系統(tǒng)靶向藥物遞送系統(tǒng)的高速發(fā)展

2、相比，口服靶向藥物遞送系統(tǒng)的發(fā)展相對滯后。當前研究的口服靶向遞送系統(tǒng)仍大多局限于以增加藥物生物利用度為目的的消化道靶向（如腸道粘附系統(tǒng)、pH響應性結腸靶向遞送系統(tǒng)等）或淋巴系統(tǒng)靶向。由于口服后吸收轉運途徑的復雜環(huán)境，迄今為止，針對胃腸道以外病灶部位的口服靶向藥物遞送系統(tǒng)仍鮮有文獻報道。
　　為實現(xiàn)藥物的口服靶向遞送，本課題首次創(chuàng)新性基于仿生學原理，通過模仿微生物經消化道系統(tǒng)性感染途徑，利用酵母微囊(Yeast shell，YS)表

3、面的β-1，3-D-葡聚糖構建了新型口服巨噬細胞靶向遞送系統(tǒng)，并基于炎癥及腫瘤部位的巨噬細胞募集作用成功實現(xiàn)了炎癥及腫瘤部位的口服靶向成像與藥物的靶向遞送。
　　方法：
　　1.酵母微囊的制備
　　2.正電荷納米粒/酵母微囊系統(tǒng)的制備與表征
　　3.酵母微囊對巨噬細胞生物學活性的影響將小鼠源性巨噬細胞細胞株Raw264.7與酵母微囊按細胞與微囊個數(shù)比1∶50共孵育2h后，分別從巨噬細胞的吞噬與遷移兩個方面研究酵母

4、微囊對巨噬細胞生物學活性的影響。
　　4.口服酵母微囊的初步安全性評價
　　5.巨噬細胞對酵母微囊的識別作用研究
　　6.急性炎癥靶向熒光成像的研究
　　7.荷瘤小鼠體內腫瘤靶向熒光成像研究
　　8.IONP YS在大鼠急性炎癥模型中的磁共振成像應用
　　9.IONP YS在腫瘤磁共振成像中的應用
　　10.難溶性小分子藥物-聚乙烯亞胺納米組裝體的制備與表征
　　11.納米自組裝體的體外抗

5、腫瘤活性
　　12.載藥酵母微囊的制備與表征
　　13.體外釋放實驗
　　14.體內藥動學實驗
　　15.體內藥物分布實驗
　　16.載藥酵母微囊的體內抗炎療效評價
　　17.酵母微囊的體內抗腫瘤活性評價
　　18.酵母微囊的腸道轉運途徑研究
　　結果：
　　1.基于酵母菌酸堿處理成功獲得了外壁主要由β-1，3-D-葡聚糖構成的酵母微囊，其zeta電位為-6.5 mV左右，粒徑約為4

6、.5μm。并發(fā)現(xiàn)正電荷納米?？苫谂c酵母微囊之間的靜電作用，首先富集于酵母微囊表面，隨后進入酵母微囊內部形成QDYS、IONP YS等正電荷納米粒/酵母微囊系統(tǒng)。
　　2.酵母微囊在5 g/Kg口服劑量下對小鼠并未表現(xiàn)出明顯的毒副作用或造成明顯的病理變化。
　　3.酵母微囊可基于Dectin-1受體被巨噬細胞快速識別并吞噬，其在巨噬細胞內具有較高的穩(wěn)定性，可在巨噬細胞吞噬后7天保持較為完整的酵母微囊形態(tài)。
　　4.QD

7、 YS經口服給藥后可靶向分布至足趾腫脹部位或裸鼠腫瘤部位，能夠顯著提高足趾腫脹及腫瘤部位的熒光強度，具有良好的口服炎癥及腫瘤靶向性熒光成像效果。臟器及細胞水平的研究表明，QD YS在肝脾中具有較高的分布，其在肝、脾、足趾腫脹部位及腫瘤部位均特異性地分布于單核/巨噬細胞中。
　　5.IONP YS可口服靶向分布于足趾腫脹及腫瘤部位，YS負載提高了氧化鐵納米粒的T2弛豫作用，其效果與具有被動靶向效應的PEG-IONP無顯著性差異。

8、r>　　6.基于含羧基疏水小分子藥物與bPEI之間的多重非共價鍵作用力可成功制備粒徑大小在幾十納米至幾百納米之間，具有高效載藥性能與廣泛藥物適用性的正電荷納米組裝體。
　　7.正電荷納米組裝體表現(xiàn)出良好的體外生物學效應。PTX/IND/bPEI25正電荷納米組裝體可提高腫瘤細胞對PTX的攝取，顯著增強其體外抗腫瘤活性，具有明顯降低的IC50值，對于多藥耐藥細胞株有更為明顯的優(yōu)勢。
　　8.通過酵母微囊與正電荷納米組裝體間的靜

9、電作用，可成功構建酵母微囊載藥系統(tǒng)，如含IND的酵母微囊(IND YS)和含PTX的酵母微囊(PTX YS)等。該酵母微囊載藥系統(tǒng)可被巨噬細胞快速吞噬。
　　9.體外藥物釋放研究表明酵母微囊載藥系統(tǒng)可顯著提高難溶性藥物的體外釋放速率;體內藥動學評價證明酵母微囊載藥系統(tǒng)能夠明顯增加IND的生物利用度，其藥時曲線下面積(AUC)為IND原料藥的4.5倍。
　　10.載藥酵母微囊的體內組織與細胞水平的藥物分布實驗發(fā)現(xiàn)IND YS口

10、服后可顯著提高IND在機體單核/巨噬細胞中的分布，并依靠足趾腫脹部位巨噬細胞的募集作用，在該組織表現(xiàn)出靶向性的IND藥物分布特征。
　　11.IND YS在角叉菜膠介導的急性足趾腫脹模型與弗氏佐劑介導的慢性關節(jié)炎模型中具有比對應IND/bPEI25納米組裝體更優(yōu)異的抗炎能力，并能明顯減輕IND對胃腸道的刺激。
　　12.基于B16F10荷瘤小鼠進行的口服抗腫瘤活性評價表明，PTX YS口服給藥后有明顯的腫瘤靶向效應，連續(xù)給藥

11、2周后其在腫瘤部位的PTX濃度可達到PTX注射液的7.8倍，并表現(xiàn)出優(yōu)異的腫瘤抑制作用。
　　13.通過活體成像、體視熒光顯微鏡及CLSM進行的酵母微囊口服吸收途徑的研究發(fā)現(xiàn)，QD YS主要粘附與吸收部位為回腸段的集合淋巴濾泡，進一步的免疫熒光染色表明QD YS在集合淋巴濾泡主要分布于M細胞與固有層的單核/巨噬細胞中。
　　14.脾切除可顯著減少QD YS在足趾腫脹部位及單核/巨噬細胞中的分布。此外，健康小鼠在口服QD YS

12、后，QD在脾臟巨噬細胞的分布與足趾腫脹小鼠相似，但在肝臟巨噬細胞、外周血單核細胞及足趾巨噬細胞中的分布卻顯著下降。
　　15.口服及靜脈注射昆布多糖均可顯著抑制QD YS在足趾腫脹部位及單核/巨噬細胞中的分布?？诜ゲ级嗵强梢种颇c道集合淋巴濾泡對QD YS的吸收。
　　結論：
　　1.成功制備了外壁主要由β-1，3-D-葡聚糖構成的酵母微囊，基于靜電作用，可將表面正電荷納米?；蚣{米組裝體高效負載于其中;通過Dectin

13、-1受體，酵母微囊負載系統(tǒng)可被巨噬細胞特異性識別并吞噬。
　　2.酵母微囊經口服后可靶向遞送至腫瘤及炎癥部位的單核/巨噬細胞，通過炎癥及腫瘤部位的單核/巨噬細胞募集作用，實現(xiàn)炎癥與腫瘤部位的靶向成像，在細胞介導的靶向成像中具有良好的應用前景。
　　3.通過含羧基疏水小分子藥物與聚乙烯亞胺之間的多重非共價鍵作用力可成功構建載有難溶性藥物的正電荷納米組裝體;該類正電荷納米組裝體可自發(fā)沉積于酵母微囊內，獲得具有較高載藥性能的酵母微

14、囊載藥系統(tǒng)。
　　4.通過炎癥及腫瘤部位的單核/巨噬細胞募集作用，酵母微囊載藥系統(tǒng)可實現(xiàn)炎癥與腫瘤部位的靶向藥物遞送，從而提高所負載藥物的體內抗炎與抗腫瘤活性。
　　5.酵母微囊口服后吸收的主要途徑為經腸道集合淋巴濾泡M細胞表面的Dectin-1受體識別進入腸壁固有層，被其中的單核/巨噬細胞攝取并遷移至腸系膜淋巴結內，隨后分布至淋巴循環(huán)內，在最大的淋巴組織脾臟中廣泛分布于其單核/巨噬細胞中，并通過脾臟在炎癥狀態(tài)下對炎癥部位單

15、核/巨噬細胞的補充與遷移，最終將酵母微囊轉運至外周血、臟器及炎癥部位單核/巨噬細胞中。
　　總之，本課題基于對微生物經胃腸道感染途徑的認識，通過仿生學原理設計并構建了酵母微囊口服巨噬細胞靶向遞送系統(tǒng)，并可基于炎癥及腫瘤部位的巨噬細胞募集作用，實現(xiàn)炎癥及腫瘤部位的靶向成像與藥物的靶向遞送。該載藥系統(tǒng)制備方法簡單高效，適用藥物廣泛，易于規(guī)模化制備，因此具有良好的應用前景。此外，該系統(tǒng)有望為口服炎癥及腫瘤靶向藥物遞送的研究提供一種新的思