CN110545799B - 用于靶向活化cd44分子的重组仿生纳米载体递送系统、其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
一种用于靶向活化的CD44分子的重组仿生纳米载体递送系统,所述纳米载体的表面部分地被靶向配体修饰,所述靶向配体是能与活化的CD44分子特异性结合的配体。一种重组仿生纳米载体递送系统的制备方法和用途。该重组仿生纳米载体递送系统可用于易损斑块或与易损斑块相关的疾病的诊断、预防和治疗。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年01月22日提交的第CN201810060265.9号中国发明专利申请的优先权,所述申请以引用的方式并入本文。
技术领域
本发明属于靶向给药技术领域,具体涉及一种用于靶向活化CD44分子,尤其是靶向易损斑块的纳米载体,尤其是重组仿生纳米递送系统。本发明也涉及所述纳米载体,尤其是重组仿生纳米递送系统的制备方法和用途,特别是在易损斑块或与易损斑块相关的疾病的诊断、预防和治疗中的用途。
背景技术
目前,以急性心肌梗死和心源性猝死为主的急性心血管事件已成为危害人类健康的头号杀手。据统计,全世界每年约有2千万人死于急性心血管事件。在中国,情况同样不容乐观,每年有超过70万人死于急性心肌梗死和心源性猝死,这已经成为严重威胁我国居民健康的最重要疾病之一。研究表明,大部分的急性心肌梗死和心源性猝死均是由动脉粥样硬化斑块引起的。自上世纪70年代以来,人们一直在探索慢性动脉粥样硬化斑块导致急性冠脉综合征(ACS)及脑卒中的发生过程及机制。
1989年,Muller及其团队(Circadian variation and triggers of onset ofacute cardiovascular disease.Circulation.1989;79(4):733-43)提出了“易损斑块”的概念,认为此类斑块是导致大多数急性心脑血管事件的根本原因。易损斑块(vulnerableplaque,又称为“不稳定斑块(unstable plaque)”)是指具有血栓形成倾向或极有可能快速进展成为“罪犯斑块”的动脉粥样硬化斑块,主要包括破裂斑块、侵蚀性斑块和部分钙化结节性病变。大量的研究表明,大部分的急性心肌梗死及脑卒中是由于轻、中度狭窄的易损斑块破裂,继发血栓形成所致。Naghavi及其团队(New developments in the detection ofvulnerable plaque.Curr Atheroscler Rep.2001;3(2):125-35)等给出了易损斑块的组织学定义和标准。主要的标准包括活动性炎症、薄的纤维帽和大的脂质核心、内皮剥脱伴表面血小板聚集、斑块有裂隙或损伤以及严重的狭窄。次要的标准包括表面钙化斑、黄色有光泽的斑块、斑块内出血和正性重构。因此,对于易损斑块而言,早期干预至关重要。但是由于一般情况下易损斑块所导致的血管狭窄程度并不高,很多患者没有前驱症状,导致临床上很难进行早期诊断,使得其危险性极高。因此,如何尽早准确的识别和诊断易损斑块,进行有效的干预成为预防及治疗急性心肌梗死中亟待解决的问题。
目前常用于易损斑块诊断的技术主要包括冠脉造影、血管内超声(IVUS)、激光相干断层显像(OCT)等技术,但这些技术均属于有创性的检查,并且诊断分辨率和准确性不高,同时这些诊断技术费用昂贵,也在一定程度上限制了临床上的普及。因此,目前急需针对易损斑块的无创诊断技术和制剂。
另外,目前治疗易损斑块的方法主要是全身给药,例如口服他汀类药物(羟甲基戊二酰辅酶A(HMG-CoA)还原酶抑制剂)、阿司匹林、基质金属蛋白酶(MMPs)抑制剂和/或贝特类药物等。这些药物通过调节全身血脂、对抗炎症、抑制蛋白酶和血小板生成等来减少斑块内的脂质,改善血管重构等,从而起到稳定斑块的作用。然而,临床应用中发现目前用于治疗易损斑块的药物的治疗效果并不理想。例如,临床常用的他汀类药物的口服给药生物利用度比较低,如辛伐他汀为<5%,阿托伐他汀为约12%,瑞舒伐他汀为约20%。动物实验也证实,当他汀类药物的剂量增加到1mg/kg以上时才可以起到增加纤维帽厚度和减少斑块体积的作用,这就使得他汀类药物的口服给药的稳定性及逆转斑块的效果遭遇了瓶颈。目前临床试验也已经证实,口服他汀类药物治疗易损斑块需要采用强化大剂量才能具有稳定易损斑块的作用,而全身大剂量使用他汀类药物治疗也存在严重副作用(例如肝功能异常、横纹肌溶解、II型糖尿病等)发生率升高的风险。
对于现有的全身性给药而言,药物在进入体内后通常仅有极少一部分有效成分能够真正作用于病变部位。这是制约药物疗效,并导致药物毒副作用的根本原因。靶向给药系统是指具有靶向给药能力的给药系统。在经某种途径给药以后,靶向给药系统所包含的药物会通过带有靶向探针的载体特异性地富集于靶部位。靶向给药系统能够使药物瞄准特定的病变部位,并在目标病变部位释放有效成分。因此,靶向给药系统可以使药物在目标病变部位形成相对较高的浓度,并减少血液循环中的药量,从而在提高药效的同时抑制毒副作用,减少对正常组织和细胞的伤害。
目前,靶向给药系统通常所使用的纳米载体是脂质体。虽然脂质体具有提高药效、降低药物毒副作用的优势,但是由于其体内稳定性差,导致循环时间不足,最终对药物的生物利用度提升有限。另外,脂质体的体外稳定性同样不足,存储期间磷脂易氧化水解,而且脂质体囊泡之间容易相互聚集融合、包裹在其中的药物容易发生渗漏的问题。这均在一定程度上限制了靶向给药系统的发展。
另外,在易损斑块的诊断和治疗领域中,也存在一些利用靶向配体修饰纳米载体来诊断易损斑块的技术。然而,此类靶向易损斑块的靶向探针在临床实际应用中的主要问题在于这些制剂的靶向位点的特异性不足。例如,此类制剂的靶向位点大多选择巨噬细胞,但由于巨噬细胞可存在于身体各处,所以所述探针的靶向特异性不够理想。因此,靶向易损斑块的靶向制剂的研制中存在的难点在于发现易损斑块内的细胞中的具有显著靶向特异性的靶位。
CD44是一类黏附分子,广泛分布于淋巴细胞、单核细胞、内皮细胞等的表面。CD44分子的主要配体是透明质酸(hyaluronic acid,缩写为“HA”)。基于表达细胞的活化状态,可以将CD44分为相对静止状态(不能结合HA)、诱导活化状态(激活后可结合HA)和结构活跃状态(无需激活即可与HA结合),而大多数正常细胞表面的CD44处于相对静止状态,从而不能与HA相结合。
继往大量研究表明CD44并不是具有显著靶向特异性的理想靶位。这是因为CD44在人体内广泛分布,尤其是大量存在于网状内皮丰富的器官表面上。因此,以CD44为靶位的靶向给药系统的研发中会遇到如下问题:如果靶位细胞表面的CD44与HA的亲和力不足以提供显著的特异性,那么此类靶向给药系统就不会存在特异性靶向性能。
因此,寻找易损斑块部位存在的特异性靶位以及适合于靶向易损斑块的靶向给药系统,由此开发能够特异性地靶向易损斑块,并同时能够实现药物的稳定持续释放的靶向给药系统,已经成为医学领域中的一个亟待解决的技术问题。
迄今为止,对于易损斑块内主要存在的巨噬细胞、单核细胞、内皮细胞、淋巴细胞和平滑肌细胞的表面上的CD44的表达状态及其与HA的亲和力尚无任何报道,也不存在任何关于利用HA和CD44的相互作用以及易损斑块的特定微环境设计用于诊断或治疗易损斑块或与易损斑块相关的疾病的能够实现药物的稳定持续释放的靶向给药系统的现有技术。
受自然界生物系统的启发,生物膜仿生的思路开始引起科学家们的兴趣。近年来研究人员提取各种生物膜修饰纳米颗粒表面,合成了多功能的仿生纳米颗粒。这类生物膜涂层纳米颗粒由纳米核心和天然生物膜壳构成,拥有纳米核心的高度选择性,兼具有生物膜天然属性的特性,目前成功运用于药物呈递,在医药学领域展示了广阔的应用前景。
生物膜仿生纳米颗粒的出现和发展规避了传统化学手段功能化纳米颗粒的繁冗修饰过程及其可能带来的不利因素。由于表面的膜涂层在制备过程中保留了原有的膜蛋白、多聚糖和脂质层,生物膜仿生的纳米颗粒获得了原生物膜固有属性的特性。基于这些特性,该类仿生纳米体系本身的生物相容性得到解决,同时还能显著延长药物的血液循环时间,或者将药物特异性投递到病灶位置,从而取得更好的治疗效果。
1.非特异性红细胞膜仿生纳米药物传递系统
红细胞是一种天然的在体内具有长循环的细胞,其循环寿命长达100~130d。在红细胞表面会表达一种跨膜糖蛋白CD47,该分子蛋白可以与SIRPα形成信号复合物,产生抑制性调节信号,抑制免疫细胞对红细胞的吞噬作用,从而使红细胞在体内维持长循环。将红细胞膜作为功能化材料修饰于传统纳米颗粒表面,是提高药物体内循环半衰期的一种新型仿生策略。
2.特异性生物膜纳米药物传递系统
特异性纳米载药体系可以将药物准确传递至病灶位置。它是以病灶为靶点,通过合理设计药物载体,将药物以被动靶向或主动靶向两种模式递送到靶点,增加靶点位置的药物聚集,同时减少药物对正常组织器官的毒性。比如:癌细胞膜涂层纳米载体将纳米药物伪装成癌细胞,利用癌细胞表面黏附分子相互识别和黏附的特性,将药物主动靶向到病灶,从而实现药物的富集和有效治疗;将白细胞膜修饰在多孔硅纳米上,通过免疫印迹和流式细胞仪分析证明膜上保留CD45、CD3z等多种蛋白,使得该仿生纳米颗粒可以延缓单核吞噬细胞系统的摄取,并与炎症内皮细胞结合,将药物靶向传递至炎症部分以发挥更好的疗效;从血小板中分离出细胞膜,随后覆盖在PLGA纳米颗粒的表面,形成直径约为100nm的血小板仿生纳米颗粒。该仿生颗粒的膜保留了大多数蛋白,包括免疫调节蛋白,整合素组件和其他跨膜蛋白,这赋予了PNP类似血小板的属性。实验证明,当PNP携带多西紫杉醇(一种被用于预防瘢痕组织在受损血管内壁形成的药物)时,以动脉受损的老鼠模型体内注射,PNP可以有选择性地聚集到动脉受损的位置并治疗,防止血管内膜过度增生。
人工重组高密度脂蛋白(rHDL),是将ApoA-I和卵磷酯按照一定比例重组形成的复合物。其原始设计旨在通过生化手段模拟HDL,使其具有与人体自身的高密度脂蛋白高度相似的生物特性和行为特征,利用其抗人类动脉粥样硬化形成的作用,用于清除动脉管壁的胆固醇。2007年ACC公布的ERASE(n=183)研究将40mg/kg·w、80mg/kg·w两种剂量的rHDL静脉注射至研究对象,遗憾的是,高剂量组由于肝功能检查异常试验被迫中止,40mg/kg组和安慰剂组粥样斑块容积减少无统计学差异(-3.4%vs-1.6%)。后续研究发现,可将一系列能够用于成像的纳米颗粒,包括纳米金、量子点以及纳米氧化铁负载至rHDL内腔中,易损斑块中巨噬细胞表面SB-A1特异性结合ApoA-I,能够显著提高巨噬细胞对rHDL的摄取,能够实现针对易损斑块的精确成像。rHDL的内腔除了可运载用于成像的纳米颗粒,还被作为载药工具应用于实验研究。其作为载药工具拥有以下优势:①具有非极性的脂质核心及极性的外层磷脂单层,有利于亲脂性药物的包装,减少运载药物与机体环境的接触,保护运载药物免于破坏;②rHDL是内源性物质,可以完全被生物降解而不引发免疫反应。同时,可以避免网状内皮组织的识别和清除,具有更长的半衰期;③载脂蛋白apoA-Ⅰ可与富含胆固醇的细胞表面HDL受体特异性结合,显著提高了药物运载的靶向性。④rHDL的直径小,更容易穿过血管壁进入血管外组织。
发明内容
(1)发明概述
发明人发现,与正常细胞相比,易损斑块中的细胞诸如内皮细胞、巨噬细胞和平滑肌细胞等的表面的CD44会被易损斑块的微环境(诸如在炎症因子的影响下)所诱导活化,导致与HA的结合能力会骤然增强数十倍。这一发现提示,易损斑块处的细胞表面存在的大量活化的CD44分子为以HA为靶向配体的靶向给药系统提供了理想的靶位。为此,本发明提供了一种能够特异性地靶向活化的CD44分子,尤其是靶向易损斑块的靶向给药系统。
发明人还发现,在易损斑块处存在大量的脂质如胆固醇等,这些脂质能够起到乳化剂的作用,会严重影响常规的靶向给药系统脂质体的稳定性,从而导致脂质体外层结构被快速地破坏或侵蚀(萃取)而崩解,这使得脂质体内包封的药物提前释放,无法起到药物持续释放的作用。然而,如果采用新型的药物递送系统纳米载体来代替脂质体,则会显著地改善包封药物在易损斑块处的释放特性,不会受到脂质侵蚀的影响,在易损斑块处的微环境中可以维持较好的稳定性,从而能够实现药物的持续释放。为此,本发明还提供一种能够特异性地靶向易损斑块,并同时能够实现药物的稳定持续释放的靶向给药系统。
发明人还发现,负载CD44活化剂可以促使病灶细胞表面的CD44进一步活化,可以在短时间内放大CD44对HA的靶向亲和力,显著增加结合在细胞表面的靶向组合物浓度,这对于易损斑块的示踪诊断和治疗具有积极意义。为此,本发明所述的靶向给药系统可以负载CD44活化剂,其可以在短时间内显著增加示踪剂或治疗剂化合物的浓度以提高诊断分辨率或治疗效果。
发明人还发现,在易损斑块内,伴随CD44的高度活化与过表达,同时内源性大分子HA也受激大量生成,并与细胞表面CD44结合,促进巨噬细胞和淋巴细胞等在易损斑块内的聚集。此种在细胞表面结合CD44的内源性HA会形成药物进入的屏障,会降低药物的生物利用度。为此,本发明所述的靶向给药系统可以负载小分子透明质酸或能够与易损斑块处的细胞表面上的CD44分子特异性结合的透明质酸的衍生物,其通过与细胞表面的内源性HA的竞争性结合,解除内源性HA在细胞表面形成的屏障,有利于药物顺利进入病灶细胞内,显著提供治疗效果。
总而言之,本发明涉及如下方面:
本发明提供了一种用于靶向靶向活化的CD44分子的重组仿生纳米载体递送系统。
本发明提供了一种用于靶向易损斑块的重组仿生纳米载体递送系统。
本发明还提供了一种用于制备本发明所述的靶向易损斑块的重组仿生纳米载体递送系统的方法。
本发明还提供了一种药物,其包含本发明所述的靶向易损斑块的重组仿生纳米载体递送系统和药学上可接受的载体。
本发明还提供了一种诊断制剂,其包含本发明所述的靶向易损斑块的重组仿生纳米载体递送系统。
本发明还提供了本发明所述的靶向易损斑块的纳米载体递送系统在制备用于预防和/或治疗易损斑块或与易损斑块相关的疾病的药物中的用途。
本发明还提供了本发明所述的靶向易损斑块的纳米载体递送系统在制备用于诊断易损斑块或与易损斑块相关的疾病的诊断制剂中的用途。
本发明还提供了一种用于预防和/或治疗易损斑块或与易损斑块相关的疾病的方法,所述方法包括向需要其的对象施用本发明所述的靶向易损斑块的纳米载体递送系统。
本发明还提供了一种用于诊断易损斑块或与易损斑块相关的疾病的方法,所述方法包括向需要其的对象施用本发明所述的靶向易损斑块的纳米载体递送系统。
本发明技术方案的具体实施方式及其含义将在下文中进行详细说明。
(2)技术术语及其含义
本文中所提及的术语具有以下含义:
“易损斑块”又称“不稳定斑块”,是指具有血栓形成倾向或极有可能快速进展成为“罪犯斑块”的动脉粥样硬化斑块,主要包括破裂斑块、侵蚀性斑块和部分钙化结节性病变。大量的研究表明,大部分的急性心肌梗死及脑卒中是由于轻、中度狭窄的易损斑块破裂,继发血栓形成所致。易损斑块的组织学表现包括活动性炎症、薄的纤维帽和大的脂质核心、内皮剥脱伴表面血小板聚集、斑块有裂隙或损伤以及严重的狭窄,以及表面钙化斑、黄色有光泽的斑块、斑块内出血和正性重构。
“与易损斑块相关的疾病”主要是指疾病的发生和发展过程中与“易损斑块”相关、以为“易损斑块”特征、由“易损斑块”引起或继发于“易损斑块”的疾病。“与易损斑块相关的疾病”主要包括动脉粥样硬化症、冠状动脉粥样硬化性心脏病(包括急性冠脉综合征、无症状心肌缺血-隐匿性冠心病、心绞痛、心肌梗死、缺血性心脏病、猝死、支架内再狭窄)、脑动脉粥样硬化症(包括脑卒中)、外周血管动脉粥样硬化症(包括闭塞性周围动脉粥样硬化、视网膜动脉粥样硬化症、颈动脉粥样硬化症、肾动脉粥样硬化症、下肢动脉粥样硬化症、上肢动脉粥样硬化症、动脉粥样硬化性阳痿)、主动脉夹层、血管瘤、血栓栓塞、心力衰竭和心源性休克等疾病。
“靶向给药系统”是指具有靶向给药能力的给药系统。在经某种途径给药以后,靶向给药系统所包含的药物会通过特殊载体或靶向弹头(例如,靶向配体)的作用特异性地富集于靶部位。目前已知的用于实现靶向给药的手段包括利用各种微粒给药系统的被动靶向性能、在微粒给药系统的表面进行化学修饰、利用一些特殊的理化性能、利用抗体介导靶向给药、利用配体介导靶向给药、利用前体药物靶向给药等。其中,利用配体介导靶向给药是利用某些器官和组织上的特定的受体可与其特异性的配体发生专一性结合的特点,将药物载体与配体结合,从而将药物导向特定的靶组织。
“重组仿生纳米载体”是指,基于体外重组技术得到的仿生纳米载体。包括重组高密度脂蛋白(rHDL)、重组低密度脂蛋白(rLDL)、重组血小板(BP)、红细胞膜(RBC)、重组白细胞、重组癌细胞等仿生纳米载体。
“透明质酸(hyaluronic acid,缩写为“HA”)”是一种高分子的聚合物,分子式:(C14H21NO11)n。它是由单位D-葡萄糖醛酸及N-乙酰葡糖胺组成的高级多糖。D-葡萄糖醛酸及N-乙酰葡糖胺之间由β-1,3-配糖键相连,双糖单位之间由β-1,4-配糖键相连。透明质酸以其独特的分子结构和理化性质在机体内显示出多种重要的生理功能,如润滑关节,调节血管壁的通透性,调节蛋白质,水电解质扩散及运转,促进创伤愈合等。尤为重要的是,透明质酸具有特殊的保水作用,是目前发现的自然界中保湿性最好的物质。
“透明质酸的衍生物”在本文中是指任何能够保留透明质酸与易损斑块处的细胞表面上的CD44分子的特异性结合能力的透明质酸的衍生物,包括但不限于透明质酸的药学上可接受的盐、低级烷基(含有1-6个碳原子的烷基)酯、在体内能够经水解或其它方式形成透明质酸的前体药物等。判断某种物质是否是“透明质酸的衍生物”可以通过测定该物质与易损斑块处的细胞表面上的CD44分子的特异性结合能力来实现,这属于本领域技术人员的技能范围之内。
“CD44分子”是一类广泛地表达于淋巴细胞、单核细胞、内皮细胞等细胞的细胞膜上的跨膜蛋白多糖黏附分子,由胞外区段、跨膜区段和胞内区段等三个区段构成。CD44分子可介导多种细胞与细胞、细胞与细胞外基质之间的相互作用,参与体内的多种信号的传导,从而改变细胞的生物学功能。CD44分子的主要配体是透明质酸,它与透明质酸之间的受体-配体结合决定了细胞在细胞外基质中的黏附和/或迁移。此外,CD44分子还参与透明质酸的代谢。
“约”代表在其后面给出的数值的±5%的范围内的所有值构成的集合。
(3)发明详述
本发明的第一方面提供了一种用于靶向活化的CD44分子的重组仿生纳米载体递送系统,所述纳米载体的表面部分地被靶向配体修饰,所述靶向配体是能与活化的CD44分子特异性结合的配体。
本发明的第二方面提供了一种用于靶向易损斑块的重组仿生纳米载体递送系统,所述纳米载体的表面部分地被靶向配体修饰,所述靶向配体是能与易损斑块处的细胞表面上的CD44分子特异性结合的配体。
纳米载体表面还可以进行其他修饰,起到更好的效果。在载体表面修饰PEG,可以起到长循环的效果,延长药物的半衰期;在载体表面修饰穿膜肽,自身肽SEP,或者双重配体同时修饰,都可以起到放大药效的作用。
根据本发明第一方面或第二方面的纳米载体递送系统,其中,所述重组仿生纳米载体选自重组高密度脂蛋白(rHDL)和红细胞膜(RBC);
优选地,所述重组仿生纳米载体为重组高密度脂蛋白和/或红细胞膜。
根据本发明第一方面或第二方面的重组仿生纳米载体递送系统,其中,所述靶向配体选自GAG、胶原、层黏连蛋白、纤黏连蛋白、选择蛋白、骨桥蛋白(OPN)以及单克隆抗体HI44a,HI313,A3D8,H90,IM7,或透明质酸或能够与易损斑块处的细胞表面上的CD44分子特异性结合的透明质酸的衍生物;
优选地,所述靶向配体选自胶原,透明质酸,选择蛋白,骨桥蛋白或单克隆抗体HI44a,IM7。
根据本发明第一方面或第二方面的纳米载体递送系统,其中,所述纳米载体负载有用于诊断、预防和/或治疗与出现CD44分子活化状况相关的疾病的物质。
根据本发明第一方面或第二方面的水凝胶纳米载体递送系统,其中,所述纳米载体负载有用于诊断、预防和/或治疗易损斑块或与易损斑块相关的疾病的物质;
在一个实施方案中,所述物质是用于诊断易损斑块或与易损斑块相关的疾病的物质;
在一个实施方案中,所述用于诊断易损斑块或与易损斑块相关的疾病的物质是示踪剂;
在一个实施方案中,所述示踪剂选自CT示踪剂,MRI示踪剂和核素示踪剂;
在一个实施方案中,所述CT示踪剂选自碘纳米造影剂、金纳米造影剂、氧化钽纳米造影剂、铋纳米造影剂、镧系纳米造影剂,或其他类似结构的示踪剂;更优选为碘化造影剂或纳米金,或其他类似结构的示踪剂;进一步优选为碘海醇、碘卡酸、碘佛醇、碘克沙醇、碘普罗胺、碘比醇、碘美普尔、碘帕醇、碘昔兰、醋碘苯酸、胆影酸、碘苯扎酸、碘甘卡酸、泛影酸、碘他拉酸钠、碘苯酯、碘番酸、碘阿芬酸、醋碘苯酸钠、碘多啥、丙碘酮、碘奥酮、碘曲仑、碘吡多、胆影酸葡甲胺、碘他拉酸、泛影葡胺、甲泛影酸、甲泛葡铵、碘化油或乙碘油,或其他类似结构的示踪剂,优选为纳米金;和/或
所述MRI示踪剂选自纵向弛豫造影剂和横向弛豫造影剂;更优选为顺磁性造影剂、铁磁性造影剂和超磁性造影剂;进一步优选为Gd-DTPA及其线型、环型多胺多羧类螯合物和锰的卟啉螯合物,大分子钆螯合物、生物大分子修饰的钆螯合物、叶酸修饰的钆螯合物、树状大分子显影剂、脂质体修饰的显影剂和含钆富勒烯,或其他类似结构的示踪剂;再优选为钆喷酸葡胺、钆特酸葡胺、钆贝葡胺、钆双胺、枸橼酸铁铵泡腾颗粒、顺磁性氧化铁(Fe3O4NPs),或其他类似结构的示踪剂,优选为Fe3O4 NPs);
所述核素示踪剂选自有碳14(14C)、碳13(13C)、磷32(32P)、硫35(35S)、碘131(131I)、氢3(3H)、锝99(99Tc)、氟18(18F)标记的氟代脱氧葡萄糖。
在一个实施方案中,所述物质是用于诊断、预防和/或治疗易损斑块或与易损斑块相关的疾病的药物、多肽、核酸和细胞因子中的一种或多种。
在一个实施方案中,所述物质是CD44活化剂;
在一个实施方案中,所述CD44活化剂是CD44抗体mAb或IL5、IL12、IL18、TNF-α、LPS。
在一个实施方案中,所述物质是小分子透明质酸或能够与易损斑块处的细胞表面上的CD44分子特异性结合的透明质酸的衍生物;
所述小分子透明质酸或能够与易损斑块处的细胞表面上的CD44分子特异性结合的透明质酸的衍生物的分子量范围为1-500KDa,优选为1-20KDa,更优选为2-10KDa。
在一个实施方案中,所述纳米载体同时负载有用于诊断、预防和/或治疗易损斑块或与易损斑块相关的疾病的物质和CD44活化剂;
优选地,所述纳米载体同时负载有用于预防和/或治疗易损斑块或与易损斑块相关的疾病的物质和透明质酸或能够与易损斑块处的细胞表面上的CD44分子特异性结合的透明质酸的衍生物;
更优选地,所述纳米载体同时负载有用于诊断易损斑块或与易损斑块相关的疾病的物质、用于预防和/或治疗易损斑块或与易损斑块相关的疾病的物质、任选的CD44活化剂和任选的透明质酸或能够与易损斑块处的细胞表面上的CD44分子特异性结合的透明质酸的衍生物。
在一个实施方案中,所述物质是用于预防和/或治疗易损斑块或与易损斑块相关的疾病的物质;
优选地,所述用于预防和/或治疗易损斑块或与易损斑块相关的疾病的物质选自他汀类药物、贝特类药物、抗血小板药物、PCSK9抑制剂、抗凝药物、血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)、钙离子拮抗剂、MMPs抑制剂、β受体阻滞剂,糖皮质激素或其他的抗炎物质如IL-1抗体canakinumab,以及它们的药学上可接受的盐中的一种或多种,包括这些种类药物或物质的活性制剂,以及内源性的抗炎细胞因子比如白细胞介素10(IL-10));
更优选地,所述用于预防和/或治疗易损斑块或与易损斑块相关的疾病的物质选自洛伐他汀、阿托伐他汀、瑞舒伐他汀、辛伐他汀、氟伐他汀、匹伐他汀、普伐他汀,苯扎贝特、环丙贝特、氯贝特、吉非贝齐、非诺贝特、普罗布考,抗PCSK9抗体如evolocumab、alirocumab、bococizumab、RG7652、LY3015014和LGT-209,或adnectin如BMS-962476,反义RNAi寡核苷酸如ALN-PCSsc,核酸如microRNA-33a、microRNA-27a/b、microRNA-106b、microRNA-302、microRNA-758、microRNA-10b、microRNA-19b、microRNA-26、microRNA-93、microRNA-128-2、microRNA-144、microRNA-145反义链以及它们的核酸类似物如锁核酸,阿司匹林、阿西美辛、曲克芦丁、双嘧达莫、西洛他唑、盐酸噻氯匹定、奥扎格雷钠、氯吡格雷、普拉格雷、西洛他唑、贝列前素钠、替格瑞洛、坎格瑞洛、替罗非班、依替巴肽、阿昔单抗、普通肝素、克赛、速碧林、黄达肝葵钠、华法林、达比加群、利伐沙班、阿哌沙班、依度沙班、比伐卢定、依诺肝素、替他肝素、阿地肝素、双香豆素、硝酸香豆素、枸杞酸钠、水蛭素、阿加曲班,贝那普利、卡托普利、依那普利、培多普利、福辛普利、赖诺普利、莫昔普利、西拉普利、培哚普利、喹那普利、雷米普利、群多普利、坎地沙坦,依普罗沙坦、厄贝沙坦、氯沙坦、替米沙坦、缬沙坦、奥美沙坦、他索沙坦、硝苯地平、尼卡地平、尼群地平、氨氯地平、尼莫地平、尼索地平、尼伐地平、伊拉地平、非洛地平、拉西地平、地尔硫卓、维拉帕米、氯己定、米诺环素、MMI-166、美托洛尔、阿替洛尔、比索洛尔、普萘洛尔、卡维地络、巴马司他、马立马司他、普啉司他、BMS-279251、BAY 12-9566、TAA211、AAJ996A、nacetrapib、evacetrapib、Torcetrapib和Dalcetrapib,泼尼松、甲泼尼松、倍他米松、丙酸倍氯米松、得宝松、泼尼松龙、氢化可的松、地塞米松或其他的抗炎物质如IL-1抗体canakinumab),以及它们的药效片段或药学上可接受的盐中的一种或多种,以及它们的药学上可接受的盐中的一种或多种,包括这些种类药物的活性结构片段,以及内源性的抗炎细胞因子比如白细胞介素10(IL-10))。
本发明的第三方面提供了一种用于制备第一方面或第二方面所述的用于靶向易损斑块的纳米递送系统的方法,所述方法包括以下步骤:
(1)采用低渗破膜、超声、挤压的方法获取红细胞膜囊泡,与各类纳米载体共同超声、挤压后获得仿生细胞膜包裹的仿生纳米载体,采用薄膜水化法制备磷脂囊泡,通过插入法使其中嵌入重组高密度脂蛋白分子。
(2)使用化学反应共价连接靶向配体与脂质,使其便于通过脂质端插入到仿生载体磷脂双分子层间,最终获得靶向标记的仿生纳米载体。
(3)任选地除去步骤(2)中得到的产物中所含有的未反应的物质,得到所述纳米载体递送系统。
本发明的第四方面提供了一种药物,所述药物包含第一方面或第二方面所述的纳米载体递送系统以及药学上可接受的载体。
本发明的第五方面提供了一种诊断制剂,所述诊断制剂包含第一方面或第二方面所述的纳米载体递送系统。
本发明的第六方面提供了第一方面或第二方面所述的纳米载体递送系统、第四方面所述的药物、或第五方面所述的诊断制剂在制备用于预防和/或治疗与出现CD44分子活化状况相关的疾病的药物中的用途。
本发明的第七方面提供了第一方面或第二方面所述的纳米载体递送系统、第四方面所述的药物、或第五方面所述的诊断制剂在制备用于预防和/或治疗与易损斑块或与易损斑块相关的疾病的药物和/或诊断制剂中的用途。
根据本发明第七方面的用途,所述易损斑块选自破裂斑块、侵蚀性斑块和部分钙化结节性病变中的一种或多种;
优选地,所述与易损斑块相关的疾病选自动脉粥样硬化症、冠状动脉粥样硬化性心脏病(包括急性冠脉综合征、无症状心肌缺血-隐匿性冠心病、心绞痛、心肌梗死、缺血性心脏病、猝死、支架内再狭窄)、脑动脉粥样硬化症(包括脑卒中)、外周血管动脉粥样硬化症(包括闭塞性周围动脉粥样硬化、视网膜动脉粥样硬化症、颈动脉粥样硬化症、肾动脉粥样硬化症、下肢动脉粥样硬化症、上肢动脉粥样硬化症、动脉粥样硬化性阳痿)、主动脉夹层、血管瘤、血栓栓塞、心力衰竭和心源性休克中的一种或多种。
本发明的第八方面提供了一种用于预防和/或治疗与出现CD44分子活化状况相关的疾病的方法,所述方法包括:对有需要的受试者给予第一方面或第二方面所述的纳米载体递送系统、第四方面所述的药物、或第五方面所述的诊断制剂。
本发明的第九方面提供了一种用于预防、诊断和/或治疗易损斑块或与易损斑块相关的疾病的方法,所述方法包括:对有需要的受试者给予第一方面或第二方面所述的纳米载体递送系统、第四方面所述的药物、或第五方面所述的诊断制剂。
优选地,所述易损斑块选自破裂斑块、侵蚀性斑块和部分钙化结节性病变中的一种或多种。
更优选地,所述与易损斑块相关的疾病选自动脉粥样硬化症、冠状动脉粥样硬化性心脏病(包括急性冠脉综合征、无症状心肌缺血-隐匿性冠心病、心绞痛、心肌梗死、缺血性心脏病、猝死、支架内再狭窄)、脑动脉粥样硬化症(包括脑卒中)、外周血管动脉粥样硬化症(包括闭塞性周围动脉粥样硬化、视网膜动脉粥样硬化症、颈动脉粥样硬化症、肾动脉粥样硬化症、下肢动脉粥样硬化症、上肢动脉粥样硬化症、动脉粥样硬化性阳痿)、主动脉夹层、血管瘤、血栓栓塞、心力衰竭和心源性休克中的一种或多种。
本发明的第十方面提供了一种用于诊断与出现CD44分子活化状况相关的疾病的方法,所述方法包括包括:对有需要的受试者给予第一方面或第二方面所述的纳米载体递送系统、第四方面所述的药物、或第五方面所述的诊断制剂。
总而言之,本发明所述的纳米载体递送系统,对于出现CD44分子活化状况的疾病而言,具有如下优点:
1)本发明的纳米载体递送系统能够特异性结合至活化的CD44分子,并能够实现药物的稳定持续释放。
2)易损斑块中的细胞表面CD44被细胞外基质微环境所诱导活化,大量过表达,并且CD44-HA的亲和力显著提高,使得易损斑块内的CD44与HA的相互作用具有极为显著的亲和特异性。由此,易损斑块内的CD44构成了本发明所述的靶向易损斑块的纳米载体递送系统的优良靶点。
3)本发明所述的靶向易损斑块的纳米载体递送系统能够主动靶向进入易损斑块内并与病灶细胞结合。因此,该递送系统可以实现所负载的物质在病灶处的持续释放,显著增加并持续保持病灶区域的物质浓度,从而提高该递送系统的诊断或治疗效果。
4)易损斑块内存在巨大的脂质池,其含有大量的氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)。而脂质体在这样的内环境中是不稳定的,极易崩解从而不能实现可控释放的功能;而本发明所述的靶向易损斑块的纳米载体递送系统在易损斑块的脂质池中是相对稳定的,可以持续释放药物,从而保持病灶处的药物浓度。
5)本发明所述的靶向易损斑块的纳米载体递送系统还可以负载促CD44活化物质即CD44活化剂例如IL5、IL12、IL18、TNF-α、LPS。负载CD44活化剂可以促使病灶细胞表面的CD44进一步活化,可以在短时间内放大CD44对透明质酸的靶向亲和力,显著增加结合在细胞表面的靶向纳米载体组合物浓度,这对于易损斑块的示踪诊断和治疗具有积极意义,因为其可以在短时间内显著增加示踪剂或治疗剂化合物的浓度以提高诊断分辨率或治疗效果。
附图的简要说明
为了使本发明的内容得到更充分的理解,下面通过本发明的具体实施例并结合附图,对本发明作进一步详细地说明,其中:
图1为实施例1中rHDL-(R)的表征图。
图2为实施例2中rHDL-(R)-HA的表征图。
图3为实施例3中rHDL-(R)-HA/Tat的表征图。
图4为实施例4中rHDL-(At)-SP的表征图。
图5为实施例5中RBC-(At)-SEP/IM7的表征图。
图6为实施例6中RBC-(At/miRNA-33a)-IM7的表征图。
图7为实施例7中RBC-(AuNP/R)-OPN的表征图。
图8为实施例8中rHDL-(Fe3O4/DXMS)-HI44a的表征图。
图9为实施例9中RBC-(Asp/Clo)-Col的表征图。
图10为实施例10中rHDL-(F-FDG)-OPN的表征图。
图11为试验例1中保存时间对载体粒径的影响。
图12为试验例1中保存时间对包封率的影响。
图13为试验例1中载体的体外释放率。
图14为试验例2中构建的小鼠动脉粥样硬化易损斑块模型的核磁共振成像图。
图15为模型小鼠的正常动脉血管壁内皮细胞和动脉易损斑块处内皮细胞表面的CD44含量测定结果(以半定量积分表示)图。
图16为模型小鼠的正常动脉血管壁内皮细胞和动脉易损斑块处内皮细胞表面的CD44与HA的结合力测定结果(以结合力积分表示)图。
图17为模型小鼠的斑块外巨噬细胞和动脉易损斑块内巨噬细胞表面的CD44与HA的结合力测定结果(以结合力积分表示)图。
图18为本发明的rHDL-(R),rHDL-(R)-HA,rHDL-(R)-HA/Tat纳米递送系统对模型小鼠的颈动脉易损斑块的治疗效果图。
图19为rHDL-(At)-SP,RBC-(At)-SEP/IM7,RBC-(At/miRNA-33a)-IM7纳米递送系统对模型小鼠的颈动脉易损斑块的治疗效果图。
图20为RBC-(AuNP/R)-OPN及其他CT示踪剂纳米递送系统对模型小鼠的颈动脉易损斑块的体内示踪效果图。
图21为RBC-(AuNP/R)-OPN纳米递送系统对模型小鼠的颈动脉易损斑块的治疗效果图。
图22为rHDL-(Fe3O4/DXMS)-HI44a及其他MRI示踪剂纳米递送系统对模型小鼠的颈动脉易损斑块的体内示踪效果图。
图23为rHDL-(Fe3O4/DXMS)-HI44a纳米递送系统对模型小鼠的颈动脉易损斑块的治疗效果图。
图24为RBC-(Asp/Clo)-Col纳米递送系统对模型小鼠动脉易损斑块破裂的治疗效果图。
图25为rHDL-(F-FDG)-OPN核素示踪剂纳米递送系统对模型小鼠的颈动脉易损斑块的体内示踪效果图。
为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明的具体实施方案进行详细描述。但是应当理解,这些描述的目的只是为进一步说明本发明的特征和优点,而不构成对本发明的权利要求的任何限制。
具体实施方式
下面通过具体的实施例进一步说明本发明,但是,应当理解为,这些实施例仅仅是用于更详细具体地说明之用,而不应理解为用于以任何形式限制本发明。
本部分对本发明试验中所使用到的材料以及试验方法进行一般性的描述。虽然为实现本发明目的所使用的许多材料和操作方法是本领域公知的,但是本发明仍然在此作尽可能详细描述。本领域技术人员清楚,在上下文中,如果未特别说明,本发明所用材料和操作方法是本领域公知的。
实施例1重组仿生纳米载体递送系统的制备
基于体外重组技术得到的仿生纳米载体。包括重组高密度脂蛋白(rHDL)、低密度脂蛋白(rLDL)、红细胞膜(RBC)、血小板等仿生纳米载体。本专利以重组高密度脂蛋白(rHDL)制备药物载体,负载治疗药物和造影剂,利用rHDL在易损斑块部位的靶向富集实现治疗和成像。
1.1负载瑞舒伐他汀(R)的重组高密度脂蛋白(rHDL-(R))制备
DSPC、胆固醇(质量比6:4)、瑞舒伐他汀(R)置于圆底烧瓶中,按药脂比1:10进行投料并加入10mL氯仿溶解。通过旋转蒸发(55℃水浴,90r/min,30min)完全除去有机溶剂,从而在容器壁上形成薄膜。并将烧瓶放在50℃的恒温水浴锅中使薄膜充分水化30min,通过水浴超声10min和探头式超声仪超声5min(振幅20,间隔为3s),形成脂质体溶液。再加入1mgmL-1的apoA-I溶液放于4℃冰箱中,磁力搅拌孵育过夜。最后通过凝胶柱层析除去过量apoA-I即可的到rHDL载药纳米粒(rHDL-(R))。图1为rHDL-(R)的扫描电镜(SEM)结果。
实施例2靶向连接透明质酸(HA)、负载瑞舒伐他汀(R)的重组高密度脂蛋白(rHDL-(R)-HA)制备
2.1按照实施例1制备rHDL-(R)纳米载体。
2.2称取分子量为10kD的HA粉末0.1g溶于10mL超纯水中,加入活化剂EDC25mg,sulfo-NHS 20mg,室温活化反应30min。加入90mL无水乙醇沉淀活化好的HA分子(sulfo-NHS-HA)离心后除去上清,沉淀复溶于10mL水中,得到10mg mL-1的sulfo-NHS-HA溶液。将DSPE-PEG-NH2(分子量500)溶解于10mL水中,配成10mg mL-1溶液,取该溶液10mL加入1.0mL的10mg mL-1的sulfo-NHS-HA,室温搅拌反应24小时,通过10KD截留分子量的超滤管纯化载体,除去未偶联的sulfo-NHS-HA,获得连接酯化的HA-DSPE。
将HA-DSPE溶解于水中制备1mg mL-1溶液,并将其与制备rHDL-(R)纳米载体混合,放于4℃冰箱中,磁力搅拌孵育过夜。最后通过凝胶柱层析除去过量HA-DSPE即可的到rHDL载药纳米粒(rHDL-(R)-HA)。冻干样品获得白色药物纯品(rHDL-(R)-HA)。图2为rHDL-(R)-HA的红外光谱。
实施例3靶向连接透明质酸(HA)和穿膜肽(Tat)、负载瑞舒伐他汀(R)的重组高密度脂蛋白(rHDL-(R)-HA/Tat)制备
3.1按照实施例1制备rHDL-(R)纳米载体。
3.2称取分子量为10kD的HA粉末0.1g溶于10mL超纯水中,加入活化剂EDC25mg,sulfo-NHS 20mg,室温活化反应30min。加入90mL无水乙醇沉淀活化好的HA分子(sulfo-NHS-HA)离心后除去上清,沉淀复溶于10mL水中,得到10mg mL-1的sulfo-NHS-HA溶液。将5mg将DSPE-PEG-NH2(分子量500)和5mg Tat肽溶解于1mL纯水中,取该溶液10mL加入1.0mL的10mg mL-1的sulfo-NHS-HA,室温搅拌反应24小时,通过3KD截留分子量的超滤管纯化载体,除去未偶联的sulfo-NHS-HA,获得酯化的HA/Tat–DSPE。
将HA/Tat–DSPE溶解于水中制备1mg mL-1溶液,并将其与制备rHDL-(R)纳米载体混合,放于4℃冰箱中,磁力搅拌孵育过夜。最后通过凝胶柱层析除去过量HA/Tat–DSPE即可的到rHDL载药纳米粒(rHDL-(R)-HA/Tat)。冻干样品获得白色药物纯品。图3为rHDL-(R)-HA/Tat的红外表征图。
实施例4同时连接选择蛋白(SP)和PEG链、负载阿托伐他汀(At)的重组高密度脂蛋白(rHDL-(At)-SP)制备
4.1负载阿托伐他汀(At)的重组高密度脂蛋白(rHDL-(R))的制备
DSPC、胆固醇(质量比6:4)、阿托伐他汀(At)、PEG-DSPE(PEG部分分子量1000)置于圆底烧瓶中,按药脂比1:10进行投料并加入10mL氯仿溶解。通过旋转蒸发(55℃水浴,90r/min,30min)完全除去有机溶剂,从而在容器壁上形成薄膜。并将烧瓶放在50℃的恒温水浴锅中使薄膜充分水化30min,通过水浴超声10min和探头式超声仪超声5min(振幅20,间隔为3s),形成脂质体溶液。再加入1mg mL-1的apoA-I溶液放于4℃冰箱中,磁力搅拌孵育过夜。最后通过凝胶柱层析除去过量apoA-I即可的到rHDL载药纳米粒(rHDL-(At))。
4.2将1mg SP充分溶解于超纯水中,加入0.5mg 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC.HCl)和0.5mg N-羟基硫代琥珀酰亚胺(sulfo-NHS)偶联剂活化羧基,加入1mg将DSPE-PEG-NH2(其中PEG分子量500)。在室温搅拌反应1小时后,超滤离心纯化获得酯化的SP-DSPE。
将SP-DSPE溶解于水中制备1mg mL-1溶液,并将其与制备rHDL-(At)纳米载体混合,放于4℃冰箱中,磁力搅拌孵育过夜。最后通过凝胶柱层析除去过量SP-DSPE即可的到rHDL载药纳米粒rHDL-(At)-SP。冻干样品获得白色药物纯品。图4为rHDL-(At)-SP的的红外光谱。若无需修饰PEG,可将上述加入PEG-DSPE的环节省去,得到未修饰PEG的rHDL-(At)-SP。
实施例5连接自身肽(SEP)和单克隆抗体IM7、负载阿托伐他汀(At)的红细胞载体的制备(RBC-(At)-SEP/IM7)
5.1红细胞膜的制备
(1)腹主动脉取血法收集健康BALB/c雄性裸鼠(SPF级,6-8week)抗凝全血,生理盐水洗淥,2000rpm离心lOmin,去除上层液体,重复洗漆三遍,直至上清液澄清,收集沉淀,获得新鲜洗涤红细胞。
(2)配置0.25*PBS低渗液,与获得的洗涤红细胞混合,4℃下静置30min破膜处理。后将混合液于4℃下使用超高速离心机13000rpm离心15min弃去上清液,收集粉红色沉淀,获得红细胞膜。于深低温冰箱暂时保存。
5.2负载阿托伐他汀(At)RBC载体RBC-(At)的制备
称取l0 mg At充分溶解于1ml DMSO中,逐滴加入10mL提取的红细胞膜分散液中,冰浴超声15min,使用磁力搅拌器搅拌4h,挥发氯仿,13000rpm转速下30min离心获得载药红细胞纳米载体RBC-(At)
5.3连接自身肽(SEP)和单克隆抗体IM7、负载阿托伐他汀(At)的红细胞载体的制备(RBC-(At)-SEP/IM7)
将1mg SEP充分溶解于超纯水中,加入0.5mg 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC.HCl)和0.5mg N-羟基硫代琥珀酰亚胺(sulfo-NHS)偶联剂活化羧基,加入1mg DSPE-PEG-NH2,在室温搅拌反应1小时后,超滤离心纯化获得酯化的SEP-DSPE。
将0.5mg IM7充分溶解于超纯水中,加入0.2mg 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC.HCl)和0.2mg N-羟基硫代琥珀酰亚胺(sulfo-NHS)偶联剂活化羧基,加入0.5mg DSPE-PEG-NH2(分子量1000),在室温搅拌反应1小时后,超滤离心纯化获得酯化的IM7-DSPE。
将上述溶液溶解于1mL纯水中,并将其与制备RBC-(At)纳米载体混合,放于4℃冰箱中,磁力搅拌孵育过夜。最后通过凝胶柱层析除去过量IM7-DSPE和SEP-DSPE,即可的到RBC载体RBC-(At)-SEP/IM7。冻干样品获得白色药物纯品。图5为RBC-(At)-SEP/IM7的表征图。若无需修饰SEP,可将上述加入SEP-DSPE的环节省去,得到未修饰SEP的RBC-(At)-IM7。
实施例6单克隆抗体IM7、负载阿托伐他汀(At)和微小RNA miRNA-33a的红细胞载体的制备(RBC-(At/miRNA-33a)-IM7)
6.1制备负载阿托伐他汀(At)和微小RNA(At/miRNA-33a)的脂质体的制备LP-(At/miRNA-33a)DSPC、DOTAP(质量比3:7)置于圆底烧瓶中,并加入一定量阿托伐他汀(At)(按照药脂比1:10投料)使其完全溶解于10mL氯仿。通过旋转蒸发(55℃水浴,90r/min,30min)完全除去有机溶剂,从而在容器壁上形成薄膜。并将烧瓶放在50℃的恒温水浴锅中使薄膜充分水化30min,通过水浴超声10min和探头式超声仪超声5min(振幅20,间隔为3s),形成脂质体溶液。通过凝胶柱层析除去过量药物,所得纯化脂质体载体中,加入0.5mL 10μg mL-1的miRNA-33a水溶液,孵育过夜,即可得到负载At/miRNA-33a的脂质体载体(LP-(At/miRNA-33a))。
6.2负载阿托伐他汀(At)和微小RNA(miRNA-33a)的红细胞载体的制备(RBC-(At/miRNA-33a)
按照实施例5制备红细胞膜纳米载体。将获得的红细胞膜以及LP-(At/miRNA-33a)混合,冰浴超声15min。混合液使用Avanti脂质体挤压器,通过200nm滤膜挤压10遍,最终获得红细胞膜载体RBC-(At/miRNA-33a)
6.3连接单克隆抗体IM7、负载阿托伐他汀(At)和微小RNA miRNA-33a的红细胞载体的制备(RBC-(At/miRNA-33a)-IM7)
将1mg IM7充分溶解于超纯水中,加入0.5mg 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC.HCl)和0.5mg N-羟基硫代琥珀酰亚胺(sulfo-NHS)偶联剂活化羧基,加入1mg DSPE-PEG-NH2。在室温搅拌反应1小时后,超滤离心纯化获得酯化的IM7-DSPE。
将IM7-DSPE溶解于水中制备1mg mL-1溶液,并将其与制备RBC-(At/miRNA-33a)纳米载体混合,放于4℃冰箱中,磁力搅拌孵育过夜。最后通过凝胶柱层析除去过量IM7-DSPE,即可的到RBC-(At/miRNA-33a)-IM7。冻干样品获得白色药物纯品。图6为RBC-(At/miRNA-33a)-IM7的表征图。
实施例7靶向连接骨桥蛋白OPN、同时负载瑞舒伐他汀(R)和金纳米颗粒(AuNPs)的红细胞载体的制备(RBC-(AuNP/R)-OPN)
7.1金纳米颗粒的制备
配置100mL 1mM HAuCl4水溶液,加热至沸腾,在剧烈搅拌条件下加入新制备0.1M柠檬酸钠1mL,制得AuNPs,通过超滤方法纯化溶液,浓缩溶液制得10mM AuNPs。
7.2负载金纳米颗粒的红细胞载体的制备(RBC-(AuNP)
按照实施例5制备红细胞膜纳米载体。将获得的红细胞膜以及制备的AuNPs混合,冰浴超声15min。混合液使用Avanti脂质体挤压器,通过200nm滤膜挤压10遍,最终获得负载AuNPs的红细胞膜载体(RBC-(AuNP))
7.3负载瑞舒伐他汀(R)的RBC-(AuNP/R)载体的制备
称取l0 mg瑞舒伐他汀R充分溶解于1ml氯仿中,逐滴加入10mL纯化的RBC-(AuNP)分散液中,冰浴超声15min,使用磁力搅拌器搅拌4h,挥发氯仿,13000rpm转速下30min离心获得载药红细胞纳米载体RBC-(AuNP/R)。
7.4靶向连接骨桥蛋白OPN、同时负载瑞舒伐他汀(R)和金纳米颗粒(AuNPs)的红细胞载体的制备(RBC-(AuNP/R)-OPN)
将1mg OPN充分溶解于超纯水中,加入0.2mg 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC.HCl)和0.2mg N-羟基硫代琥珀酰亚胺(sulfo-NHS)偶联剂活化羧基,加入0.5mg DSPE-PEG-NH2,在室温搅拌反应1小时后,超滤离心纯化获得酯化的OPN-DSPE。
将上述溶液溶解于1mL纯水中,并将其与制备RBC-(AuNP/R)纳米载体混合,放于4℃冰箱中,磁力搅拌孵育过夜。最后通过凝胶柱层析除去过量OPN-DSPE,即可的到RBC载体RBC-(AuNP/R)-OPN。图7为RBC-(AuNP/R)-OPN的透射电镜(TEM)结果。
实施例8靶向连接单克隆抗体HI44a、负载地塞米松(DXMS)和磁性铁纳米颗粒(Fe3O4NPs)的重组高密度脂蛋白rHDL-(Fe3O4/DXMS)-HI44a制备
8.1制备磁性磁性铁纳米颗粒(Fe3O4 NP)
配置100mL 10mM三氯化铁(FeCl3)水溶液,剧烈搅拌条件下加入新制备0.1M氨水10mL,制得磁性铁纳米颗粒(Fe3O4 NPs),通过外加磁场纯化材料,浓缩溶液重新分散于纯水中制得10mM Fe3O4 NPs。
8.2制备负载地塞米松(DXMS)和磁性铁纳米颗粒(Fe3O4 NPs)的重组高密度脂蛋白rHDL-(Fe3O4/DXMS)
DSPC、胆固醇(质量比6:4)、DXMS置于圆底烧瓶中,按药脂比1:10进行投料,并加入10mL氯仿溶解。通过旋转蒸发(55℃水浴,90r/min,30min)完全除去有机溶剂,从而在容器壁上形成薄膜。加入10mL 1mg mL-1的Fe3O4 NPs,并将烧瓶放在50℃的恒温水浴锅中使薄膜充分水化30min,通过水浴超声10min和探头式超声仪超声5min(振幅20,间隔为3s),形成脂质体溶液。通过凝胶柱层析除去未包封的Fe3O4 NPs,所得纯化的脂质体,加入1mg的apoA-I放于4℃冰箱中,磁力搅拌孵育过夜。最后通过凝胶柱层析除去过量apoA-I即可的到rHDL载药纳米粒(rHDL-(Fe3O4/DXMS))。
8.3靶向连接单克隆抗体HI44a、负载地塞米松(DXMS)和磁性铁纳米颗粒(Fe3O4NPs)的重组高密度脂蛋白rHDL-(Fe3O4/DXMS)-HI44a制备
将1mg HI44a充分溶解于超纯水中,加入0.5mg 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC.HCl)和0.5mg N-羟基硫代琥珀酰亚胺(sulfo-NHS)偶联剂活化羧基,加入1mg DSPE-PEG-NH2。在室温搅拌反应1小时后,超滤离心纯化获得酯化的HI44a-DSPE。将HI44a-DSPE溶解于水中制备1mg mL-1溶液,并将其与制备rHDL-(Fe3O4/DXMS)纳米载体混合,放于4℃冰箱中,磁力搅拌孵育过夜。最后通过凝胶柱层析除去过量HI44a-DSPE即可的到载药纳米粒rHDL-(Fe3O4/DXMS)-HI44a。图8为rHDL-(Fe3O4/DXMS)-HI44a透射电镜(TEM)结果。
实施例9靶向连接胶原蛋白(Col)、同时负载阿司匹林(Asp)和氯吡格雷(Clo)的红细胞膜纳米载体(RBC-(Asp/Clo)-Col)
9.1同时负载阿司匹林和氯吡格雷(Asp/Clo)的RBC载体RBC-(Asp/Clo)的制备
按照实施例5步骤提取红细胞膜。分别称取5mg Asp和5mg Clo充分溶解于1ml氯仿中,逐滴加入10mL提取的红细胞膜分散液中,冰浴超声15min,使用磁力搅拌器搅拌4h,挥发氯仿,13000rpm转速下30min离心获得载药红细胞纳米载体RBC-(Asp/Clo)
9.2将1mg Col充分溶解于超纯水中,加入0.5mg 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC.HCl)和0.5mg N-羟基硫代琥珀酰亚胺(sulfo-NHS)偶联剂活化羧基,加入1mg DSPE-PEG-NH2。在室温搅拌反应1小时后,超滤离心纯化获得酯化的Col-DSPE。
将Col-DSPE溶解于水中制备1mg mL-1溶液,并将其与制备RBC-(Asp/Clo)纳米载体混合,放于4℃冰箱中,磁力搅拌孵育过夜。最后通过凝胶柱层析除去过量Col-DSPE即可的到红细胞膜载药纳米粒RBC-(Asp/Clo)-Col。冻干样品获得白色药物纯品。图9为RBC-(Asp/Clo)-Col的红外表征结果。
实施例10靶向连接骨桥蛋白(OPN)、负载18氟代脱氧葡萄糖(F-FDG)的重组高密度脂蛋白(rHDL-(F-FDG)-OPN)制备
10.1DSPC、胆固醇(质量比6:4)置于圆底烧瓶中,并加入10mL氯仿溶解。通过旋转蒸发(55℃水浴,90r/min,30min)完全除去有机溶剂,从而在容器壁上形成薄膜。加入10mLF-FDG(按药脂比1:10进行投料),并将烧瓶放在50℃的恒温水浴锅中使薄膜充分水化30min,通过水浴超声10min和探头式超声仪超声5min(振幅20,间隔为3s),形成脂质体溶液。再加入1mg的apoA-I溶液放于4℃冰箱中,磁力搅拌孵育过夜。最后通过凝胶柱层析除去过量apoA-I即可的到rHDL载药纳米粒(rHDL-(F-FDG))。
10.2将1mg OPN充分溶解于超纯水中,加入0.5mg 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC.HCl)和0.5mg N-羟基硫代琥珀酰亚胺(sulfo-NHS)偶联剂活化羧基,加入1mg DSPE-PEG-NH2。在室温搅拌反应1小时后,超滤离心纯化获得酯化的OPN-DSPE。
将OPN-DSPE溶解于水中制备1mg mL-1溶液,并将其与制备rHDL-(F-FDG)纳米载体混合,放于4℃冰箱中,磁力搅拌孵育过夜。最后通过凝胶柱层析除去过量OPN-DSPE即可的到rHDL载药纳米粒rHDL-(F-FDG)-OPN。冻干样品获得白色药物纯品。图10为rHDL-(F-FDG)-OPN的红外表征图。
试验例1本发明的纳米递送系统的性质考察
在本实施例中,以实施例1中制备的负载治疗剂的纳米递送系统为例来证明本发明的递送系统具有稳定可控的性质,从而适合于易损斑块或与易损斑块相关的疾病的诊断、预防和治疗。
送系统具有稳定可控的性质,从而适合于易损斑块或与易损斑块相关的疾病的诊断、预防和治疗。
1.药物浓度测定法:
载体药物瑞舒伐他汀,阿托伐他汀、地塞米松、阿司匹林、氯吡格雷,18氟代脱氧葡萄糖具有很强的紫外吸收特性,因此可以通过采用HPLC-UV法(使用Waters2487,沃特世公司(Waters Corporation),美国)利用瑞舒伐他汀,阿托伐他汀、地塞米松、阿司匹林、氯吡格雷、18氟代脱氧葡萄糖的紫外吸收特性测定其含量。用不同浓度的瑞舒伐他汀,阿托伐他汀、地塞米松、阿司匹林、氯吡格雷、氟代脱氧葡萄糖溶液的浓度(X)对HPLC色谱峰的峰面积(Y)建立标准定量方程。
2.水合粒径的测定:
本发明的递送系统rHDL-(R),rHDL-(R)-HA,rHDL-(At)-SP,rHDL-(R)-HA/Tat,RBC-(At)-SEP/IM7,RBC-(At/miRNA-33a)-IM7,RBC-(AuNP/R)-OPN,rHDL-(Fe3O4/DXMS)-HI44a,RBC-(Asp/Clo)-Col,rHDL-(F-FDG)-OPN的水合粒径均由激光粒度仪(BI-ZetaPlus/90Plus,布鲁克海文公司(Brookhaven Instruments Corporation),美国)测定,具体结果如表1所示。
3.包封率的测定:
包封率的测定。取一定质量药物悬浮液,加入过量的甲醇提取负载药物,并进一步采用超声提取,使药物加速从载体中释放出来。用HPLC(Waters 2487,沃特世公司(WatersCorporation),美国)测定所得液体中的药物含量,并通过以下公式计算载药量。
包封率(%)=(M包裹药物量/M加入药物量)*100%……………公式1
用HPLC(Waters 2487,沃特世公司(Waters Corporation),美国)测定所得液体中的药物含量,并通过公式1计算载药量。
表1各种性质一览表
注:以上数据均以平行测定5次的结果的“平均值+标准差”的形式表示。
4.长期稳定性考察
将本发明的纳米递送系统rHDL-(R),rHDL-(R)-HA,rHDL-(At)-SP,rHDL-(R)-HA/Tat,RBC-(At)-SEP/IM7,RBC-(At/miRNA-33a)-IM7,RBC-(AuNP/R)-OPN,rHDL-(Fe3O4/DXMS)-HI44a,RBC-(Asp/Clo)-Col,rHDL-(F-FDG)-OPN在4℃储存,于不同的时间点取样,并通过激光粒度仪(BI-Zeta Plus/90Plus,布鲁克海文公司(Brookhaven InstrumentsCorporation),美国)检测其水合粒径的变化。图11为保存时间对载体粒径的影响。
5.长期稳定性考察
将本发明的纳米递送系统rHDL-(R),rHDL-(R)-HA,rHDL-(At)-SP,rHDL-(R)-HA/Tat,RBC-(At)-SEP/IM7,RBC-(At/miRNA-33a)-IM7,RBC-(AuNP/R)-OPN,rHDL-(Fe3O4/DXMS)-HI44a,RBC-(Asp/Clo)-Col,rHDL-(F-FDG)-OPN在在4℃储存,于不同时间点取样,通过超滤离心除去游离药物考察其包封率的变化。图12为保存时间对包封率的影响。
6.体外释药性能研究
取2mL本发明的纳米递送系统rHDL@GSA、rHDL@DPLA和rHDL@R置于透析袋内密封。然后将透析袋置于50mL释放介质(PBS溶液,pH=7.4)中,于37℃孵育120h。在不同时间点取2mL释放液并补充相同体积的PBS溶液。用HPLC(Waters2487,沃特世公司(WatersCorporation),美国)检测释放液中的药物含量,并通过公式2计算出药物的累积释放率。
公式3中各参数意义如下:
CRP:药物累积释放率
Ve:释放液的置换体积,此处Ve为2mL
V0:释放体系中释放液的体积,此处V0为50mL
Ci:第i次置换取样时释放液中药物的浓度,单位μg/mL
M药物:递送系统中的药物的总质量,单位μg
n:置换释放液的次数
Cn:第n次置换释放液后测定的释放体系中的药物浓度。
图13为试验例1中载体的体外释放率。
试验例2本发明的纳米递送系统的体内释放稳定性研究
在本实施例中,以实施例1中制备的负载瑞舒伐他汀的纳米递送系统rHDL@R为例来证明与脂质体递送系统相比,本发明的递送系统能够在易损斑块处保持相对稳定,从而实现长时间持续释放药物的效果。
实验方法:
取SPF级ApoE-/-小鼠(18只,10周龄,体重20±1g)作为实验动物。给予小鼠适应性高脂饮食(脂肪10%(w/w),胆固醇2%(w/w),胆酸钠0.5%(w/w),其余部分为小鼠普通饲料)喂养4周后,用1%的戊巴比妥钠(配制方法为将1mg戊巴比妥钠加入至100ml的生理盐水中)以40mg/kg的剂量腹腔注射麻醉。然后,将小鼠以仰卧位固定于手术板上,用75%(v/v)酒精以颈部为中心进行消毒,纵向剪开颈部皮肤,钝性分离颈前腺体,在气管的左侧可见搏动的左颈总动脉。小心分离颈总动脉至分叉处,将长度为2.5mm、内径为0.3mm的硅胶管套置于左颈总动脉的外周,套管的近心段和远心段均以细丝线缩窄固定。局部紧缩造成近端血流湍流,剪切力增加,造成血管内膜损伤。将颈动脉复位,间断缝合颈前皮肤。所有操作均在10倍体视显微镜下进行。术后待小鼠苏醒后将其放回笼中,维持环境温度在20~25℃,灯光保持开闭各12h。术后第4周开始腹腔注射脂多糖(LPS)(1mg/kg,在0.2ml磷酸盐缓冲盐水中,Sigma,USA),每周2次,持续10周,诱导慢性炎症。术后8周将小鼠置入50ml注射器(预留充足通气孔)内造成限制性精神应激,6小时/天,每周5天,共持续6周。小鼠动脉粥样硬化易损斑块模型于术后14周造模完毕。图14中的(a)和(b)给出了所述小鼠动脉粥样硬化易损斑块模型的核磁共振成像图,由箭头指向部分可以看出左侧颈动脉斑块已经形成,提示造模成功,右侧劲动脉可作为正常动脉血管壁进行对比。
采用液相色谱-质谱法检测动脉易损斑块处的药物暴露百分比(其反映了注射实验药物后易损斑块处的瑞舒伐他汀的浓度随时间的变化):
(1)标准溶液配制:
精密称取瑞舒伐他汀0.0141g,置于25mL容量瓶中,用甲醇溶解并稀释至刻度,摇匀,配制成浓度为56.4μg/mL的瑞舒伐他汀对照品储备液;将瑞舒伐他汀对照品储备液用甲醇稀释成10,1,0.5,0.125,0.05,0.025,0.01,0.002,0.0004μg/mL的系列标准溶液,4℃冷藏备用。
(2)内标溶液配制
精密称取对乙酰氨基酚0.0038g,置于25mL容量瓶中,用甲醇溶解并稀释至刻度,摇匀,配制成浓度为0.152mg/mL的对乙酰氨基酚储备液;将乙酰氨基酚储备液用甲醇稀释成15.2ng/mL的内标溶液,4℃冷藏备用。
(3)颈动脉样品前处理
分别于给药前和给药后2h,4h,8h,12h,24h,48h,72h,168h(七天)将动物处死(每个时间点一只小鼠),迅速取出颈动脉斑块置于生理盐水中,用滤纸吸干表面水分,各剪取1cm,称量湿重,加1ml生理盐水匀浆,制成匀浆液。
取匀浆液1ml,加入甲醇20μL、浓度为15.2ng/mL的内标溶液100μL、10%(v/v)甲酸水溶液100μL、乙酸乙酯5mL,混匀,以14000rpm离心10min。取有机层溶液4ml,用氮气吹干。然后,用200μL流动相(0.1%(v/v)甲酸水溶液和乙腈(40:60,v/v))溶解,以14000rpm离心10min,取上清液,移入进样瓶,待测。
(4)标准曲线样品制备
取系列浓度的瑞舒伐他汀溶液10μL,加入500μL空白血浆,涡旋使其充分混匀,制备成浓度分别为200,20,10,2.5,1,0.5,0.2,0.04,0.008ng/mL的瑞舒伐他汀钙模拟含药血浆样品。按照血浆处理进行操作(加入15.2ng/mL内标溶液50μL,10%(v/v)甲酸水溶液50μL,乙酸乙酯2.5mL,混匀,以14000rpm离心10min,取有机层溶液2ml,用氮气吹干,然后用100μL流动相溶解,以14000rpm离心10min,取上清液,移入进样瓶,待测),建立标准曲线。以瑞舒伐他汀钙峰面积和内标峰面积比(y)为纵坐标,以血药浓度(x)为横坐标,用加权最小二乘法进行线性回归。
(5)液相色谱-质谱分析
液相分离采用Shimadzu modular LC system(东京,日本)系统进行,所述系统包括:1个DGU-20A3R真空脱气器,2个LC-20ADXR溶剂输送模块,1个SIL-20ACXR自动进样器,1个SPD-M20A PDA系统和1个CBM-20A控制器。该液相系统与装有ESI接口的ABSciex5500Qtrap质谱仪(Foster City,CA,USA)在线连接。Analyst软件(Version 1.6.2,ABSciex)用于数据采集与处理。
色谱分析采用CortecsTM UPLC C18柱(150mm×2.1mm内径(i.d.),1.6μm粒度)(Waters公司,美国),柱温和样品室温度分别设为40℃和4℃。流动相为0.1%(v/v)甲酸水溶液和乙腈(40:60,v/v),进样量为2μl。流速为0.2mL/min,单个样品分析时间为4min。
质谱检测采用的离子源为ESI源,正离子扫描模式。喷雾电压设为4500V,源温度设为500℃。通过多反应监测(MRM)方式检测各化合物,各成分离子通道分别为:瑞舒伐他汀m/z 482.2→258.2,对乙酰氨基酚m/z 152.2→110。优化各化合物碰撞能量和锥孔电压分别为:瑞舒伐他汀43V和100V,对乙酰氨基酚23V和100V。瑞舒伐他汀钙和对乙酰氨基酚的保留时间分别为2.07min和1.49min。
(6)标准曲线
瑞舒伐他汀的线性范围、相关系数(r)、线性方程及LLOQ如表2所示。从表中可以看出,瑞舒伐他汀钙的r值大于0.999,满足定量分析的要求。
表2瑞舒伐他汀钙的线性方程及LLOQ
药物暴露百分比=药物的重量/组织的重量
试验例3靶向机理的研究
在本实施例中,对易损斑块内皮细胞表面上的CD44的密度以及与HA之间的亲和力进行研究,从而为选择易损斑块内的CD44作为本发明所述的靶向易损斑块的递送系统的靶点提供了实验依据。
1)小鼠动脉易损斑块处内皮细胞表面与正常动脉血管壁内皮细胞表面的CD44含量比较:
按照上述实施例4中所述的方法,构建小鼠动脉粥样硬化易损斑块模型。取模型小鼠的正常动脉血管内皮细胞和动脉易损斑块处内皮细胞,采用免疫组织化学染色和图像分析方法进行CD44含量测定,具体实验方法如下:
取小鼠颈动脉粥样硬化易损斑块标本,经10mL/L甲醛水溶液固定、石蜡包埋、4μm切片、常规脱蜡、水化处理后,采用亲和素-生物素-酶复合物法(SABC)检测CD44含量。将标本浸入30mL/L H2O2水溶液以阻断内源性过氧化物酶的活性,并置入柠檬酸盐缓冲液中行抗原微波修复。然后滴加50g/L牛血清白蛋白(BSA)封闭液,于室温放置20min。然后,滴加鼠抗CD44多克隆抗体(1∶100),于4℃冰箱放置过夜,再在37℃孵育1h。洗涤后,滴加生物素化的山羊抗鼠IgG,于37℃反应30min。然后用磷酸盐缓冲盐水(PBS)洗涤,并滴加辣根过氧化物酶标记的SABC复合物,于37℃孵育20min;以上每步均用PBS冲洗。最后用DAB显色(显色时在显微镜下控制),随后用苏木素复染、脱水和封片。采用BI-2000图像分析系统的免疫组织化学分析系统分析切片,其中针对正常动脉血管内皮细胞和动脉易损斑块处内皮细胞组各采集3张切片,随机取5个具有代表性的视野。CD44表达阳性为:细胞膜、细胞质呈棕黄色/棕褐色且背景清晰,并且颜色越深说明CD44表达越强。未出现棕黄颗粒为CD44表达阴性。测量正常动脉血管内皮细胞和动脉易损斑块处内皮细胞组的阳性细胞平均吸光度(A)值并进行对比。结果如图15所示。
图15示出模型小鼠的正常动脉血管壁内皮细胞和动脉易损斑块处内皮细胞的表面CD44含量测定结果(以半定量积分表示)。如图所示,动脉易损斑块处内皮细胞的表面CD44含量约为正常动脉血管内皮细胞表面CD44含量的2.3倍。
2)小鼠动脉易损斑块处内皮细胞表面与正常动脉血管壁内皮细胞表面的CD44与配体及抗体的亲和力比较:
CD44的天然配体包括:HA、GAG、胶原、层黏连蛋白、纤黏连蛋白、选择蛋白、骨桥蛋白(OPN)以及单克隆抗体HI44a,HI313,A3D8,H90,IM7等。
取模型小鼠的正常动脉血管壁内皮细胞和动脉易损斑块处内皮细胞,加入浓度为10mg/ml的标记有氨基荧光素的配体/抗体,并用杜尔伯科改良伊格尔培养基(DMEM)培养基(含体积分数为10%的小牛血清、100U/ml青霉素、100U/ml链霉素)于37℃、5%CO2培养箱中培养。30分钟后,利用流式细胞仪(CytoFLEX,贝克曼库尔特,美国)测定平均荧光强度(MFI),并计算两种细胞表面的FL-配体/抗体的结合力积分(以正常动脉血管壁内皮细胞的CD44与配体/抗体的结合力为1)。结果如图16所示。
如图16所示,动脉易损斑块处内皮细胞表面的CD44与HA的结合力积分约为正常动脉血管壁内皮细胞表面的结合力积分的24倍。这表明正常动脉血管壁内皮细胞表面的CD44大多数处于不能与配体HA结合的静止状态,而动脉易损斑块处内皮细胞表面的CD44受到内环境中的诸如炎症因子等因素的影响而激活,与HA的亲和力显著增加。
CD44其他配体,与HA相似,易损斑块内皮细胞表面的CD44与GAG的结合力积分是正常细胞的22倍,易损斑块内皮细胞CD44与胶原的结合力积分是正常细胞的21倍,易损斑块内皮细胞CD44与层黏连蛋白的结合力积分是正常细胞的16倍,易损斑块内皮细胞CD44与纤黏连蛋白的结合力积分是正常细胞的18倍,易损斑块内皮细胞CD44与选择蛋白的结合力积分是正常细胞的19倍,易损斑块内皮细胞CD44与骨桥蛋白的结合力积分是正常细胞的17倍。
CD44单克隆抗体也出现类似结果:易损斑块内皮细胞表面的CD44与H144a的结合力积分是正常细胞的15倍,易损斑块内皮细胞CD44与H1313的结合力积分是正常细胞的21倍,易损斑块内皮细胞CD44与A3D8的结合力积分是正常细胞的17倍,易损斑块内皮细胞CD44与H90的结合力积分是正常细胞的9倍,易损斑块内皮细胞CD44与IM7的结合力积分是正常细胞的8倍。
3)斑块外巨噬细胞和动脉易损斑块内巨噬细胞表面的CD44与配体/抗体的亲和力比较:
取模型小鼠的腹腔内的巨噬细胞和动脉易损斑块内的巨噬细胞,加入浓度为10mg/ml的标记有氨基荧光素的配体/抗体,用DMEM培养基(含体积分数为10%的小牛血清、100U/ml青霉素、100U/ml链霉素)于37℃、5%CO2培养箱中培养。30分钟后,利用流式细胞计(CytoFLEX,贝克曼库尔特,美国)测定平均荧光强度(MFI),并计算两种细胞表面上的FL-HA的结合力积分(以斑块外巨噬细胞表面的CD44与配体/抗体亲和力为1)。结果如图17所示。
如图17所示,动脉易损斑块内巨噬细胞表面的CD44-HA的结合力约为斑块外巨噬细胞表面的CD44-HA的结合力的40倍。这表明动脉易损斑块内的巨噬细胞表面的CD44同样受到内环境中的诸如炎症因子等因素的影响而激活,与HA的亲和力显著增加。
CD44其他配体,与HA相似,易损斑块巨噬细胞表面的CD44与GAG的结合力积分是正常细胞的33倍,易损斑块巨噬细胞CD44与胶原的结合力积分是正常细胞的38倍,易损斑块巨噬细胞CD44与层黏连蛋白的结合力积分是正常细胞的37倍,易损斑块巨噬细胞CD44与纤黏连蛋白的结合力积分是正常细胞的35倍,易损斑块巨噬细胞CD44与选择蛋白的结合力积分是正常细胞的33倍,易损斑块巨噬细胞CD44与骨桥蛋白的结合力积分是正常细胞的33倍。
CD44单克隆抗体也出现类似结果:易损斑块巨噬细胞表面的CD44与H144a的结合力积分是正常细胞的17倍,易损斑块巨噬细胞CD44与H1313的结合力积分是正常细胞的20倍,易损斑块巨噬细胞CD44与A3D8的结合力积分是正常细胞的16倍,易损斑块巨噬细胞CD44与H90的结合力积分是正常细胞的9倍,易损斑块巨噬细胞CD44与IM7的结合力积分是正常细胞的10倍。
综合上述实验的结果,可以得出如下结论:与正常细胞(诸如正常动脉血管壁内皮细胞、斑块外巨噬细胞)相比,易损斑块内的细胞(包括内皮细胞、巨噬细胞等,其对于动脉易损斑块的发展具有重要影响)表面上的CD44的密度显著提高,并且与配体的亲和力显著增强,从而导致动脉易损斑块内的CD44与配体的特异性亲和能力远远高于正常细胞,使其非常有利于作为本发明所述的靶向易损斑块的递送系统的优良靶点。
试验例4本发明的rHDL-(R),rHDL-(R)-HA,rHDL-(R)-HA/Tat瑞舒伐他汀递送系统对动脉易损斑块的影响的体内实验
透明质酸(HA)是CD44的配体,能够起到靶向易损斑块的作用,瑞舒伐他汀(R)具有逆转斑块的作用,穿膜肽(Tat)能够增加药物局部穿透和聚集。本实施例的目的是验证本发明所述的rHDL-(R),rHDL-(R)-HA,rHDL-(R)-HA/Tat载体递送系统对动脉易损斑块的体内治疗作用。
实验方法:
(1)配制游离瑞舒伐他汀的生理盐水溶液,并采用上述实施例1-3中所述的方法制备负载治疗剂的重组仿生纳米递送系统。
(2)ApoE-/-小鼠动脉易损斑块模型的建立:
取SPF级ApoE-/-小鼠(42只,5-6周龄,体重20±1g)作为实验动物。给予小鼠适应性高脂饮食(脂肪10%(w/w),胆固醇2%(w/w),胆酸钠0.5%(w/w),其余部分为小鼠普通饲料)喂养4周后,用1%的戊巴比妥钠(配制方法为将1mg戊巴比妥钠加入至100ml的生理盐水中)以40mg/kg的剂量腹腔注射麻醉。然后,将小鼠以仰卧位固定于手术板上,用75%(v/v)酒精以颈部为中心进行消毒,纵向剪开颈部皮肤,钝性分离颈前腺体,在气管的左侧可见搏动的左颈总动脉。小心分离颈总动脉至分叉处,将长度为2.5mm、内径为0.3mm的硅胶管套置于左颈总动脉的外周,套管的近心段和远心段均以细丝线缩窄固定。局部紧缩造成近端血流湍流,剪切力增加,造成的血管内膜损伤。将颈动脉复位,间断缝合颈前皮肤。所有操作均在10倍体视显微镜下进行。术后待小鼠苏醒后将其放回笼中,维持环境温度在20~25℃,灯光保持开闭各12h。术后第4周开始腹腔注射脂多糖(LPS)(1mg/kg,在0.2ml磷酸盐缓冲盐水中,Sigma,USA),每周2次,持续10周,诱导慢性炎症。术后8周将小鼠置入50ml注射器(预留充足通气孔)内造成限制性精神应激,6小时/天,每周5天,共持续6周。小鼠动脉粥样硬化易损斑块模型于术后14周造模完毕。
(3)实验动物分组及治疗:
将实验动物随机分为以下各组,每组6只:
易损斑块模型对照组:该组动物不进行任何治疗性处理;
瑞舒伐他汀灌胃组:以10mg瑞舒伐他汀/kg体重的剂量进行灌胃给药处理;
瑞舒伐他汀静脉注射组:以0.66mg瑞舒伐他汀/kg体重的剂量进行静脉注射给药处理;
rHDL-(R)组:以0.66mg瑞舒伐他汀/kg体重的剂量进行静脉注射给药处理;
rHDL-(R)-HA组:以0.66mg瑞舒伐他汀/kg体重的剂量进行静脉注射给药处理;
rHDL-(R)-HA/Tat组:以0.66mg瑞舒伐他汀/kg体重的剂量进行静脉注射给药处理。
除易损斑块模型对照组外,治疗组的治疗每隔一天进行1次,共治疗5次。对于各组动物,于治疗前后进行颈动脉MRI扫描以检测斑块和管腔面积,并计算斑块进展百分比。
斑块进展百分比=(治疗后斑块面积-治疗前斑块面积)/管腔面积。
实验结果:
图18展示了本发明所述的rHDL-(R),rHDL-(R)-HA,rHDL-(R)-HA/Tat载体递送系统对动脉易损斑块的体内治疗效果。如图所示,高脂饮食喂养的过程中(10天),对照组(不给于任何治疗处理)的动脉粥样硬化进展了35.67%;采用瑞舒伐他汀灌胃治疗,能够延缓斑块的进展,但也进展了34.1%;瑞舒伐他汀静脉注射同样延缓斑块进展,但也进展了32.89%;而靶向纳米载药治疗则明显遏制了斑块的进展,甚至出现了斑块体积的逆转和消退,rHDL-(R)组使斑块消除24%,rHDL-(R)-HA使斑块消除29.3%,rHDL-(R)-HA/Tat组使斑块消除32.57%。
综上所述,对于小鼠体内动脉易损斑块而言,无论是灌胃给药还是静脉注射给药,游离的瑞舒伐他汀都呈现出了一定的治疗效果,但是其无法阻止易损斑块的继续生长。然而,当将瑞舒伐他汀配制在本发明所述的纳米递送系统中时,其对于易损斑块的治疗效果发生了显著的提升,并起到了逆转斑块生长(缩小斑块)的治疗效果,带有功能修饰的纳米系统效果更佳。
试验例5本发明的PrHDL-(At)-SP,RBC-(At)-SEP/IM7,RBC-(At/miRNA-33a)-IM7递送系统对动脉易损斑块的影响的体内实验
选择蛋白(SP)和IM7是CD44的配体,能够起到靶向易损斑块的作用,阿托伐他汀(At)具有逆转斑块的作用,自身肽(SEP)能够增加药物局部穿透和聚集,miRNA-33a能够增加胆固醇流出。本实施例的目的是验证本发明所述的rHDL-(At)-SP,RBC-(At)-SEP/IM7,RBC-(At/miRNA-33a)-IM7载体递送系统对动脉易损斑块的体内治疗作用。
实验方法:
(1)配制游离阿托伐他汀的生理盐水溶液,并采用上述实施例4-6中所述的方法制备负载治疗剂的中空二氧化硅纳米递送系统。
(2)ApoE-/-小鼠动脉易损斑块模型的建立方法同试验例4。
(3)实验动物分组及治疗:
将实验动物随机分为以下各组,每组6只:
易损斑块模型对照组:该组动物不进行任何治疗性处理;
阿托伐他汀灌胃组:以20mg阿托伐他汀/kg体重的剂量进行灌胃给药处理;
阿托伐他汀静脉注射组:以1.2mg阿托伐他汀/kg体重的剂量进行静脉注射给药处理;
不含PEG的rHDL-(At)-SP组:以1.2mg阿托伐他汀/kg体重的剂量进行静脉注射给药处理;
rHDL-(At)-SP组:以1.2mg阿托伐他汀/kg体重的剂量进行静脉注射给药处理;
rHDL-(At)-IM7组:以1.2mg阿托伐他汀/kg体重的剂量进行静脉注射给药处理;
rHDL-(At)-SEP/IM7组:以1.2mg阿托伐他汀/kg体重的剂量进行静脉注射给药处理;
rHDL-(At/miRNA-33a)-IM7组:以1.2mg阿托伐他汀/kg体重的剂量进行静脉注射给药处理。
除易损斑块模型对照组外,治疗组的治疗每隔一天进行1次,共治疗5次。对于各组动物,于治疗前后进行颈动脉MRI扫描以检测斑块和管腔面积,并计算斑块进展百分比。
斑块进展百分比=(治疗后斑块面积-治疗前斑块面积)/管腔面积。
实验结果:
图19展示了本发明所述的rHDL-(At)-SP,rHDL-(At)-SEP/IM7,rHDL-(At/miRNA-33a)-IM7系统对动脉易损斑块的体内治疗效果。如图所示,高脂饮食喂养的过程中(10天),对照组(不给于任何治疗处理)的动脉粥样硬化进展了32.9%;采用阿托伐他汀灌胃治疗,能够延缓斑块的进展,但也进展了31.45%;阿托伐他汀静脉注射同样延缓斑块进展,但也进展了28.34%;而靶向纳米载药治疗则明显遏制了斑块的进展,甚至出现了斑块体积的逆转和消退,不含PEG的rHDL-(At)-SP组使斑块消除8.3%,rHDL-(At)-SP组使斑块消除18.23%,rHDL-(At)-IM7组使斑块消除10.9%,rHDL-(At)-SEP/IM7组使斑块消除20.1%,rHDL-(At/miRNA-33a)-IM7组使斑块消除22.34%。
综上所述,对于小鼠体内动脉易损斑块而言,无论是灌胃给药还是静脉注射给药,游离的阿托伐他汀都呈现出了一定的治疗效果,但是其无法阻止易损斑块的继续生长。然而,当将阿托伐他汀配制在本发明所述的重组仿生纳米递送系统中时,其对于易损斑块的治疗效果发生了显著的提升,并起到了逆转斑块生长(缩小斑块)的治疗效果。采用PEG或SEP功能修饰的纳米载体效果更佳,同时负载他汀和核酸的纳米载体药效显著。
试验例6本发明的RBC-(AuNP/R)-OPN递送系统对动脉易损斑块的影响的体内实验(CT示踪及治疗双功能)
骨桥蛋白(OPN)是CD44的配体,能够起到靶向易损斑块的作用,瑞舒伐他汀(R)具有逆转斑块的作用,纳米金(AuNP)是CT示踪剂。本实施例的目的是验证本发明所述的负载CT示踪剂和瑞舒伐他汀的纳米递送系统对动脉易损斑块的体内示踪及治疗效果。
(1)配制游离瑞舒伐他汀的生理盐水溶液,并采用上述实施例7中所述的方法制备负载CT示踪剂和治疗剂的重组仿生纳米递送系统。
(2)ApoE-/-小鼠动脉易损斑块模型的建立方法同试验例4。
(3)实验动物易损斑块示踪:
将实验动物随机分为以下各组,每组6只:
游离纳米金颗粒组:纳米金的给药剂量为0.1mg/kg体重;
RBC-(AuNP/R)-OPN组:纳米金的给药剂量为0.1mg/kg体重;
RBC-(碘普罗胺)-OPN组:碘普罗胺的给药剂量为0.1mg/kg体重;
RBC-(碘克沙醇)-OPN组;碘克沙醇的给药剂量为0.1mg/kg体重;
RBC-(碘氟醇)-OPN组:碘氟醇的给药剂量为0.1mg/kg体重。
各实验组分别经尾静脉注入相应的示踪剂,并于给药前以及给药后2h进行CT成像,观察各组动物的动脉粥样硬化易损斑块的识别情况。
(4)实验动物分组及治疗:
将实验动物随机分为以下各组,每组6只:
易损斑块模型对照组:该组动物不进行任何治疗性处理;
瑞舒伐他汀灌胃组:以10mg瑞舒伐他汀/kg体重的剂量进行灌胃给药处理;
瑞舒伐他汀静脉注射组:以0.67mg瑞舒伐他汀/kg体重的剂量进行静脉注射给药处理;
RBC-(AuNP/R)-OPN组:以0.67mg瑞舒伐他汀/kg体重的剂量进行静脉注射给药处理;
除易损斑块模型对照组外,治疗组的治疗每隔一天进行1次,共治疗5次。对于各组动物,于治疗前后进行颈动脉MRI扫描以检测斑块和管腔面积,并计算斑块进展百分比。
斑块进展百分比=(治疗后斑块面积-治疗前斑块面积)/管腔面积。
实验结果:
图20展示了本发明所述的负载示踪剂的重组仿生递送系统对动脉易损斑块的体内示踪效果。如图所示,游离的纳米金颗粒对于小鼠体内动脉易损斑块而言呈现出了一定的示踪效果。与游离的纳米金颗粒相比,当将纳米金,碘普罗胺,碘克沙醇,碘氟醇配制在靶向的重组仿生递送系统中时,其对于易损斑块的示踪效果有了非常显著的提高。综上所述,与游离纳米金颗粒相比,使用本发明所述的表面修饰有靶向配体的重组仿生递送系统给药可显著提高纳米金对动脉易损斑块的识别作用,产生更好的示踪效果。
图21展示了本发明所述的RBC-(AuNP/R)-OPN系统对动脉易损斑块的体内治疗效果。如图所示,高脂饮食喂养的过程中(10天),对照组(不给于任何治疗处理)的动脉粥样硬化进展了34.21%;采用瑞舒伐他汀灌胃治疗,能够延缓斑块的进展,但也进展了32.5%;瑞舒伐他汀静脉注射同样延缓斑块进展,但也进展了31.9%;而靶向纳米载药治疗则明显遏制了斑块的进展,甚至出现了斑块体积的逆转和消退,RBC-(AuNP/R)-OPN使斑块消退了23.1%。
综上所述,对于小鼠体内动脉易损斑块而言,无论是灌胃给药还是静脉注射给药,游离的瑞舒伐他汀都呈现出了一定的治疗效果,但是其无法阻止易损斑块的继续生长。然而,当将瑞舒伐他汀和纳米金配制在本发明所述的纳米递送系统中时,其对于易损斑块的诊断和治疗效果发生了显著的提升,并起到了高危患者预警,以及逆转斑块生长(缩小斑块)的治疗效果。
试验例7本发明的rHDL-(Fe3O4/DXMS)-HI44a递送系统对动脉易损斑块的体内示踪实验(MRI示踪)及抗炎治疗
单克隆抗体(HI44a)是CD44的抗体,能够起到靶向易损斑块的作用,地塞米松(DXMS)具有抗炎,抑制斑块进展的作用,Fe3O4是MRI示踪剂。本实施例的目的是验证本发明所述的负载MRI示踪剂和地塞米松的纳米递送系统对动脉易损斑块的体内示踪及治疗效果。另外,钆特酸葡胺,钆双胺,钆喷酸也可以制备成纳米制剂,显示靶向MRI示踪效果。
(1)采用上述实施例8-9中所述的方法制备负载MRI示踪剂和治疗剂的重组仿生纳米递送系统。
(2)ApoE-/-小鼠动脉易损斑块模型的建立方法同试验例4。
(3)实验动物易损斑块示踪:
将实验动物随机分为以下各组,每组6只:
游离Fe3O4组:Fe3O4的给药剂量为0.1mg/kg体重
rHDL-(Fe3O4/DXMS)-HI44a组:Fe3O4的给药剂量为0.1mg/kg体重;
rHDL-(钆特酸葡胺)-HI44a组:钆特酸葡胺的给药剂量为0.1mg/kg体重;
rHDL-(钆双胺)-HI44a组:钆双胺的给药剂量为0.1mg/kg体重;
rHDL-(钆喷酸)-HI44a组:钆喷酸的给药剂量为0.1mg/kg体重。
各实验组分别经尾静脉注入相应的示踪剂,并于给药前以及给药后2h进行MRI成像,观察各组动物的动脉粥样硬化易损斑块的识别情况。
(4)实验动物分组及治疗:
将实验动物随机分为以下各组,每组6只:
易损斑块模型对照组:该组动物不进行任何治疗性处理;
rHDL-(Fe3O4/DXMS)-HI44a组:以0.1mg地塞米松/kg体重的剂量进行静脉注射给药处理。
除易损斑块模型对照组外,治疗组的治疗每隔一天进行1次,共治疗5次。对于各组动物,于治疗前后进行颈动脉MRI扫描以检测斑块和管腔面积,并计算斑块进展百分比。
斑块进展百分比=(治疗后斑块面积-治疗前斑块面积)/管腔面积。
实验结果:
图22展示了本发明所述的负载示踪剂的重组仿生递送系统对动脉易损斑块的体内示踪效果。如图所示,游离的Fe3O4颗粒对于小鼠体内动脉易损斑块而言呈现出了一定的示踪效果。与游离的Fe3O4颗粒相比,当将Fe3O4配制在靶向的重组仿生递送系统中时,其对于易损斑块的示踪效果有了非常显著的提高,采用其他MRI纳米造影剂,易损斑块的示踪效果也很不错。综上所述,与游离MRI示踪剂相比,使用本发明所述的表面修饰有靶向配体的重组仿生递送系统给药可显著提高MRI示踪剂对动脉易损斑块的识别作用,产生更好的示踪效果。
图23展示了本发明所述的rHDL-(Fe3O4/DXMS)-HI44a系统对动脉易损斑块的体内治疗效果。如图所示,高脂饮食喂养的过程中(10天),对照组(不给于任何治疗处理)的动脉粥样硬化进展了30.2%;而靶向纳米载药治疗则明显遏制了斑块的进展,甚至出现了斑块体积的逆转和消退,rHDL-(Fe3O4/DXMS)-HI44a使斑块消退了12.5%。
综上所述,对于小鼠体内动脉易损斑块而言,当将地塞米松和Fe3O4配制在本发明所述的纳米递送系统中时,其对于易损斑块的诊断和治疗效果发生了显著的提升,并起到了高危患者预警,以及逆转斑块生长(缩小斑块)的治疗效果。
试验例8本发明的RBC-(Asp/Clo)-Col递送系统对动脉易损斑块的影响的体内实验
阿司匹林(Asp)和氯吡格雷(Clo)是抗血小板药物,能够起到减少血小板聚集的作用,可以减少心血管事件的死亡率。本实施例的目的是验证本发明所述的RBC-(Asp/Clo)-Col载体递送系统对动脉易损斑块的体内治疗作用。
实验方法:
(1)配制游离阿司匹林和氯吡格雷的生理盐水溶液,并采用上述实施例10中所述的方法制备负载治疗剂的重组仿生纳米递送系统。
(2)ApoE-/-小鼠动脉易损斑块破裂模型的建立:给予高脂饮食喂养30周,使ApoE-/-小鼠全身动脉形成动脉粥样硬化斑块,给予蛇毒诱导易损斑块破裂,形成急性冠脉综合征。
(3)实验动物分组及治疗:
将实验动物随机分为以下各组,每组10只:
斑块破裂模型对照组:该组动物不进行任何治疗性处理;
阿司匹林和氯吡格雷灌胃组:以100mg阿司匹林/kg体重和75mg氯吡格雷/kg体重的剂量进行灌胃给药处理;
RBC-(Asp/Clo)-Col组:以10mg阿司匹林/kg体重和7.5mg氯吡格雷/kg体重的剂量进行静脉注射给药处理;
除易损斑块模型对照组外,治疗组的治疗每隔一天进行1次,共治疗5次。对于各组动物,观察1月小鼠的死亡率,并断尾检测小鼠出血时间(BT)。
实验结果:
图24展示了本发明所述的RBC-(Asp/Clo)-Col系统对动脉易损斑块的体内治疗效果。如图所示,对照组(不给于任何治疗处理)的小鼠死亡率50%;采用阿司匹林和氯吡格雷灌胃治疗,能够使死亡率下降至30%;RBC-(Asp/Clo)-Col治疗能够使死亡率下降至10%。从出血时间来看,RBC-(Asp/Clo)-Col组未显著延长,而口服阿司匹林和氯吡格雷的小鼠出血时间显著延长。
综上所述,对于易损斑块破裂的动物而言,口服双抗血小板治疗可以降低死亡率,但是延长出血时间,增加出血风险。而本发明所述的将抗血小板药物负载至纳米递送系统,起到了比口服药物更好的疗效,且不增加出血风险。
试验例9本发明的rHDL-(F-FDG)-OPN递送系统对动脉易损斑块的影响的体内实验
骨桥蛋白(OPN)是CD44的配体,能够起到靶向易损斑块的作用,瑞舒伐他汀(R)具有逆转斑块的作用,氟18脱氧葡萄糖(F-FDG)是核素示踪剂。本实施例的目的是验证本发明所述的负载核素示踪剂的重组仿生纳米递送系统对动脉易损斑块的体内示踪及治疗效果。
(1)配制游离瑞舒伐他汀的生理盐水溶液,并采用上述实施例11中所述的方法制备负载核素示踪剂的重组仿生纳米递送系统。
(2)ApoE-/-小鼠动脉易损斑块模型的建立方法同试验例4。
(3)实验动物易损斑块示踪:
将实验动物随机分为以下各组,每组6只:
游离F-FDG组:F-FDG的给药剂量为2mSv/kg体重;
rHDL-(F-FDG)-OPN组:纳米金的给药剂量为2mSv/kg体重;
rHDL-(99mTc)-OPN组:碘普罗胺的给药剂量为2mSv/kg体重;
rHDL-(I-131)-OPN组;碘克沙醇的给药剂量为2mSv/kg体重。
各实验组分别经尾静脉注入相应的示踪剂,并于给药前以及给药后2h进行核素成像,观察各组动物的动脉粥样硬化易损斑块的识别情况。
实验结果:
图25展示了本发明所述的负载核素示踪剂的重组仿生递送系统对动脉易损斑块的体内示踪效果。如图所示,游离的F-FDG对于小鼠体内动脉易损斑块而言未呈现示踪效果。当将F-FDG,锝99(99mTc),碘131(I-131)配制在靶向的重组仿生递送系统中时,其对于易损斑块的示踪效果有了非常显著的提高。综上所述,与游离F-FDG相比,使用本发明所述的表面修饰有靶向配体的重组仿生递送系统给药可显著提高核素示踪剂对动脉易损斑块的识别作用,产生良好的示踪效果。
已经通过上述实施例对本发明的各个方面进行了例示。显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (37)
1.一种用于靶向活化的CD44分子的重组仿生纳米载体递送系统,其特征在于,所述纳米载体的表面部分地被靶向配体修饰,所述靶向配体是能与活化的CD44分子特异性结合的配体;所述重组仿生纳米载体为重组高密度脂蛋白和/或红细胞膜;
其中,所述纳米载体与所述靶向配体通过化学反应共价连接的方式结合;所述靶向配体选自GAG、胶原、层黏连蛋白、纤黏连蛋白、选择蛋白、骨桥蛋白以及单克隆抗体HI44a,HI313,A3D8,H90,IM7,或透明质酸或能够与易损斑块处的细胞表面上的CD44分子特异性结合的透明质酸的衍生物,所述透明质酸的衍生物为透明质酸的药学上可接受的盐或含有1-6 个碳原子的烷基酯;
所述纳米载体负载有用于诊断、预防和/或治疗易损斑块的物质;所述用于诊断、预防和/或治疗易损斑块的物质是用于诊断、预防和/或治疗易损斑块的药物、多肽、核酸和细胞因子中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的重组仿生纳米载体递送系统,其特征在于,纳米载体表面进行修饰。
3.根据权利要求2所述的重组仿生纳米载体递送系统,其特征在于,所述修饰为在载体表面修饰PEG、穿膜肽、自身肽SEP中的一种或多种,或者双重配体同时修饰。
4.一种用于靶向易损斑块的重组仿生纳米载体递送系统,其特征在于,所述纳米载体的表面部分地被靶向配体修饰,所述靶向配体是能与易损斑块处的细胞表面上的CD44分子特异性结合的配体;所述重组仿生纳米载体为重组高密度脂蛋白和/或红细胞膜;
其中,所述纳米载体与所述靶向配体通过化学反应共价连接的方式结合;所述靶向配体选自GAG、胶原、层黏连蛋白、纤黏连蛋白、选择蛋白、骨桥蛋白以及单克隆抗体HI44a,HI313,A3D8,H90,IM7,或透明质酸或能够与易损斑块处的细胞表面上的CD44分子特异性结合的透明质酸的衍生物,所述透明质酸的衍生物为透明质酸的药学上可接受的盐或含有1-6 个碳原子的烷基酯;
所述纳米载体负载有用于诊断、预防和/或治疗易损斑块的物质;所述用于诊断、预防和/或治疗易损斑块的物质是用于诊断、预防和/或治疗易损斑块的药物、多肽、核酸和细胞因子中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的重组仿生纳米载体递送系统,其特征在于,纳米载体表面进行修饰。
6.根据权利要求5所述的重组仿生纳米载体递送系统,其特征在于,所述修饰为在载体表面修饰PEG、穿膜肽、自身肽SEP中的一种或多种,或者双重配体同时修饰。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的重组仿生纳米载体递送系统,其特征在于,所述靶向配体选自胶原,透明质酸,选择蛋白,骨桥蛋白或单克隆抗体HI44a、IM7。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的纳米载体递送系统,其特征在于,所述纳米载体负载有用于诊断、预防和/或治疗与出现CD44分子活化状况的疾病的物质。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的纳米载体递送系统,其特征在于,所述用于诊断、预防和/或治疗易损斑块的物质是用于诊断易损斑块的物质。
10.根据权利要求9所述的纳米载体递送系统,其特征在于,所述用于诊断易损斑块的物质是示踪剂。
11.根据权利要求10所述的纳米载体递送系统,其特征在于,所述示踪剂选自CT示踪剂、MRI示踪剂或核素示踪剂。
12.根据权利要求11所述的纳米载体递送系统,其特征在于,所述CT示踪剂选自碘纳米造影剂、金纳米造影剂、氧化钽纳米造影剂、铋纳米造影剂或镧系纳米造影剂;
所述MRI示踪剂选自纵向弛豫造影剂或横向弛豫造影剂;和/或
所述核素示踪剂选自有碳14、碳13、磷32、硫35、碘131、氢3 、锝99或氟18标记的氟代脱氧葡萄糖。
13.根据权利要求12所述的纳米载体递送系统,其特征在于,所述CT示踪剂为碘化造影剂或纳米金;
所述MRI示踪剂为顺磁性造影剂、铁磁性造影剂或超磁性造影剂;
所述核素示踪剂为氟18标记的氟代脱氧葡萄糖。
14.根据权利要求13所述的纳米载体递送系统,其特征在于,所述CT示踪剂为碘海醇、碘卡酸、碘佛醇、碘克沙醇、碘普罗胺、碘比醇、碘美普尔、碘帕醇、碘昔兰、醋碘苯酸、胆影酸、碘苯扎酸、碘甘卡酸、泛影酸、碘他拉酸钠、碘苯酯、碘番酸、碘阿芬酸、醋碘苯酸钠、丙碘酮、碘奥酮、碘曲仑、碘吡多、胆影酸葡甲胺、碘他拉酸、泛影葡胺、甲泛影酸、甲泛葡铵、碘化油或乙碘油;
所述MRI示踪剂选自Gd-DTPA及其线型、环型多胺多羧类螯合物和锰的卟啉螯合物,大分子钆螯合物、叶酸修饰的钆螯合物、树状大分子显影剂、脂质体修饰的显影剂或含钆富勒烯。
15.根据权利要求13所述的纳米载体递送系统,其特征在于,所述CT示踪剂为纳米金;
所述MRI示踪剂为钆喷酸葡胺、钆特酸葡胺、钆贝葡胺、钆双胺、枸橼酸铁铵泡腾颗粒或顺磁性氧化铁。
16.根据权利要求15所述的纳米载体递送系统,其特征在于,所述MRI示踪剂为顺磁性氧化铁。
17.根据权利要求8所述的纳米载体递送系统,其特征在于,所述用于诊断、预防和/或治疗与出现CD44分子活化状况的疾病的物质是CD44活化剂。
18.根据权利要求17所述的纳米载体递送系统,其特征在于,所述CD44活化剂是CD44抗体mAb或IL5、IL12、IL18、TNF-α、LPS。
19.根据权利要求1至6中任一项所述的纳米载体递送系统,其特征在于,所述用于诊断、预防和/或治疗易损斑块的物质是小分子透明质酸或能够与易损斑块处的细胞表面上的CD44分子特异性结合的透明质酸的衍生物,所述透明质酸的衍生物为透明质酸的药学上可接受的盐或含有1-6 个碳原子的烷基酯。
20.根据权利要求19所述的纳米载体递送系统,其特征在于,所述小分子透明质酸或能够与易损斑块处的细胞表面上的CD44分子特异性结合的透明质酸的衍生物的分子量范围为1-500KDa。
21.根据权利要求20所述的纳米载体递送系统,其特征在于,所述小分子透明质酸或能够与易损斑块处的细胞表面上的CD44分子特异性结合的透明质酸的衍生物的分子量范围为1-20KDa。
22.根据权利要求21所述的纳米载体递送系统,其特征在于,所述小分子透明质酸或能够与易损斑块处的细胞表面上的CD44分子特异性结合的透明质酸的衍生物的分子量范围为2-10KDa。
23.根据权利要求1至6中任一项所述的纳米载体递送系统,其特征在于,所述纳米载体同时负载有用于诊断、预防和/或治疗易损斑块的物质和CD44活化剂。
24.根据权利要求1至6中任一项所述的纳米载体递送系统,其特征在于,所述纳米载体同时负载有用于预防和/或治疗易损斑块的物质和透明质酸或能够与易损斑块处的细胞表面上的CD44分子特异性结合的透明质酸的衍生物,所述透明质酸的衍生物为透明质酸的药学上可接受的盐或含有1-6 个碳原子的烷基酯。
25.根据权利要求1至6中任一项所述的重组仿生纳米载体递送系统,其特征在于,所述纳米载体同时负载有用于诊断易损斑块的物质、用于预防和/或治疗易损斑块的物质。
26.根据权利要求25所述的纳米载体递送系统,其特征在于,所述纳米载体同时负载有用于诊断易损斑块的物质、用于预防和/或治疗易损斑块的物质、CD44活化剂和/或能够与易损斑块处的细胞表面上的CD44分子特异性结合的小分子透明质酸或透明质酸的衍生物,所述透明质酸的衍生物为透明质酸的药学上可接受的盐或含有1-6 个碳原子的烷基酯。
27.根据权利要求1至6中任一项所述的纳米载体递送系统,其特征在于,所述用于诊断、预防和/或治疗易损斑块的物质是用于预防和/或治疗易损斑块的物质。
28.根据权利要求27所述的纳米载体递送系统,其特征在于,所述用于预防和/或治疗易损斑块的物质选自他汀类药物、贝特类药物、抗血小板药物、PCSK9抑制剂、抗凝药物、血管紧张素转换酶抑制剂、钙离子拮抗剂、MMPs抑制剂、β受体阻滞剂,糖皮质激素、IL-1抗体canakinumab,或其药学上可接受的盐中的一种或多种,或核酸、内源性的抗炎细胞因子中的一种。
29.根据权利要求28所述的纳米载体递送系统,其特征在于,所述用于预防和/或治疗易损斑块的物质选自瑞舒伐他汀、普伐他汀、阿托伐他汀,苯扎贝特、环丙贝特、氯贝特、吉非贝齐、非诺贝特、普罗布考,抗PCSK9抗体, adnectin,反义RNAi寡核苷酸, microRNA-33a、microRNA-27a/b、microRNA-106b、microRNA-302、microRNA-758、microRNA-10b、microRNA-19b、microRNA-26、microRNA-93、microRNA-128-2、microRNA-144、microRNA-145反义链、锁核酸,阿司匹林、阿西美辛、曲克芦丁、双嘧达莫、西洛他唑、盐酸噻氯匹定、奥扎格雷钠、氯吡格雷、普拉格雷、西洛他唑、贝列前素钠、替格瑞洛、坎格瑞洛、替罗非班、依替巴肽、阿昔单抗、普通肝素、克赛、速碧林、黄达肝葵钠、华法林、达比加群、利伐沙班、阿哌沙班、依度沙班、比伐卢定、依诺肝素、替他肝素、阿地肝素、双香豆素、硝酸香豆素、枸杞酸钠、水蛭素、阿加曲班,贝那普利、卡托普利、依那普利、培多普利、福辛普利、赖诺普利、莫昔普利、西拉普利、培哚普利、喹那普利、雷米普利、群多普利、坎地沙坦,依普罗沙坦、厄贝沙坦、氯沙坦、替米沙坦、缬沙坦、奥美沙坦、他索沙坦、硝苯地平、尼卡地平、尼群地平、氨氯地平、尼莫地平、尼索地平、尼伐地平、伊拉地平、非洛地平、拉西地平、地尔硫卓、维拉帕米、氯己定、米诺环素、MMI-166、美托洛尔、阿替洛尔、比索洛尔、普萘洛尔、卡维地络、巴马司他、马立马司他、普啉司他、BMS-279251、BAY 12-9566、TAA211、AAJ996A、nacetrapib、evacetrapib、Torcetrapib和Dalcetrapib,泼尼松、甲泼尼松、倍他米松、丙酸倍氯米松、得宝松、泼尼松龙、氢化可的松、地塞米松、IL-1抗体canakinumab,或其药学上可接受的盐中的一种或多种,或内源性的抗炎细胞因子。
30.根据权利要求29所述的纳米载体递送系统,其特征在于,所述用于预防和/或治疗易损斑块的物质选自evolocumab、alirocumab、bococizumab、RG7652、LY3015014、LGT-209、BMS-962476、ALN-PCSsc或白细胞介素10。
31.一种用于制备权利要求1至30中任一项所述的用于靶向易损斑块的纳米载体递送系统的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)采用体外重组技术得到所述仿生纳米载体;
(2)使用化学反应共价连接靶向配体与所述仿生纳米载体,使其便于通过脂质端插入到仿生载体磷脂双分子层间,最终获得靶向标记的仿生纳米载体。
32.根据权利要求31所述的方法,其特征在于,所述方法还包括以下步骤:
除去步骤(2)中得到的产物中所含有的未反应的物质,得到所述纳米载体递送系统。
33.一种药物,其特征在于,所述药物包含权利要求1至30中任一项所述的纳米载体递送系统以及药学上可接受的载体。
34.一种诊断制剂,其特征在于,所述诊断制剂包含权利要求1至30中任一项所述的纳米载体递送系统。
35.权利要求1至30中任一项所述的纳米载体递送系统、权利要求33所述的药物、或权利要求34所述的诊断制剂在制备用于预防和/或治疗与出现CD44分子活化状况的疾病的药物中的用途。
36.权利要求1至30中任一项所述的纳米载体递送系统、权利要求33所述的药物、或权利要求34所述的诊断制剂在制备用于预防和/或治疗易损斑块的药物和/或诊断制剂中的用途。
37.根据权利要求36所述的用途,其特征在于,所述易损斑块选自破裂斑块、侵蚀性斑块或部分钙化结节性病变中的一种或多种。
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