肿瘤靶向研究.pdf
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1
肿瘤靶向研究 肿瘤靶向研究
复旦大学药学院 复旦大学药学院 裴元英 裴元英2
抗肿瘤药 抗肿瘤药— —细胞毒药物 细胞毒药物
对肿瘤组织作用 对肿瘤组织作用— —杀死肿瘤细胞 杀死肿瘤细胞
对正常组织作用 对正常组织作用— —严重损伤正常组织 严重损伤正常组织
药物有效靶向肿瘤 药物有效靶向肿瘤
到达正常组织很少 到达正常组织很少
差别很小
毒副作用
抗癌效果3
小分子药物 小分子药物
通过分配
穿过脂质
膜
能迅速分布至全
身组织、细胞,能通过肾滤过迅
速消除 溶于体液4
大分子药物不能通过分配透过生物膜 大分子药物不能通过分配透过生物膜
传递药物首要屏障是血管系统内皮和基底膜 传递药物首要屏障是血管系统内皮和基底膜
分子量越大 分子量越大 透过血管内皮程度越小 透过血管内皮程度越小5
肿瘤血管不同于正常组织 肿瘤血管不同于正常组织: :
血管生长迅速 血管生长迅速
外膜细胞缺乏 外膜细胞缺乏
基底膜变形 基底膜变形
淋巴管道回流系统缺损 淋巴管道回流系统缺损
大量血管渗透性调节剂生成 大量血管渗透性调节剂生成
导致肿瘤血管
渗透性增加
有利于迅速增长
的肿瘤组织获取
大量营养和氧气
EPR效应67
EPR EPR 效应 效应:( :(Eenhanced Eenhanced Permeability Permeability
and retention effect) and retention effect)
指大分子物质可穿透血管内皮细胞进入肿
瘤组织,并由于清除障碍而高浓度长时间
蓄积在肿瘤组织中
肿瘤部位血管对大分子物质的渗透性增加
大分子物质滞留蓄积于肿瘤组织增加8
〈 〈靶向肿瘤机制 靶向肿瘤机制〉 〉
(1) (1) 药物的高分子材料微粒系统和大分子复合物有 药物的高分子材料微粒系统和大分子复合物有
可能借助 可能借助EPR EPR效应 效应 将药物富集于肿瘤组织 将药物富集于肿瘤组织
(2) (2) 受体介导 受体介导 停留于肿瘤组织 停留于肿瘤组织
配体—受体
抗体—抗原910
一 一. . 抗肿瘤药物的长循环微粒系统的研究 抗肿瘤药物的长循环微粒系统的研究
二 二. . 抗肿瘤药物分子复合物的研究 抗肿瘤药物分子复合物的研究11
肿瘤坏死因子( 肿瘤坏死因子(TNF TNF- -α α)是目前发现的抗肿瘤 )是目前发现的抗肿瘤
作用最强的细胞因子 作用最强的细胞因子
存在问题: 存在问题:
? ? 体内不够稳定,半衰期很短; 体内不够稳定,半衰期很短;
? ? 对正常组织和细胞毒副作用大; 对正常组织和细胞毒副作用大;
? ? 常导致免疫反应的发生等。 常导致免疫反应的发生等。12
一 一. . 长循环微粒载体系统的研究 长循环微粒载体系统的研究
1. 1.吞噬机制 吞噬机制
微粒 微粒 结合 结合 MPS MPS
识别 识别 吞噬 吞噬
血中蛋白 血中蛋白
调理素 调理素13
2. 2.克服方法 克服方法— —改变微粒表面性质 改变微粒表面性质
PEG PEG- -PLA PLA
亲水性柔性非离子型聚合物 亲水性柔性非离子型聚合物 PEG PEG- -PLGA PLGA
PEG PEG- -PHDCA PHDCA
隐型 隐型NP NP
阻止结合 阻止结合
吞噬 血中停留时间 EPR14
(一) (一)rHuTNF rHuTNF- -α α- -PEG PEG- -PHDCA PHDCA- -NP NP
粒径 粒径 包封率 包封率 Zeta Zeta电位 电位
隐形 隐形- -NP NP ~ ~150nm 150nm 52.3 52.3% % - -9.095 9.095
对照 对照- -NP NP ~ ~170nm 170nm 65.8 65.8% % - -21.92 21.921516
t1/2 AUC
隐形-NP 5.89h 1562
rHuTNF-α 0.43h 254
对照-NP 0.24h 85.481718
rHuTNF-α隐形毫微粒的体内抗肿瘤活性19
(二) (二)PEG PEG分子量和粒径的影响 分子量和粒径的影响
1. 1. 大分子药物:人重组肿瘤坏死因子 大分子药物:人重组肿瘤坏死因子
( (rHuTNF rHuTNF- -α α) )
2. 2. 小分子药物:羟基喜树碱( 小分子药物:羟基喜树碱(HCPT HCPT) )20
PEG2000-PHDCA-NP
(M, 172.4nm)
PEG10000-PHDCA-NP
(M, 168.8nm)
PEG5000-PHDCA-NP
(M, 170.9nm)
PEG5000-PHDCA-NP
(S, 80.0nm)
PEG5000-PHDCA-NP
(L, 242.9nm)
1. rHuTNF-α-PEG-PHDCA-NP
PHDCA-NP
(L, 242.3nm)
PHDCA-NP
(M, 173.1nm)
PHDCA-NP
(S, 85.2nm)21
(1) 不同粒径和PEG分子量S-NP体外MS吞噬比较
PEG5000-PHDCA(80.0nm) NP体外减少补体激活,排斥血清蛋白吸附调理和减少巨噬细胞吞噬摄取
的作用最强。
粒径
PEG分子量
体外补体激活 体外补体激活
血清蛋白吸附 血清蛋白吸附
巨噬细胞吞噬 巨噬细胞吞噬22
(2) 不同粒径S-NP药动学比较
0
100
200
300
400
500
0 5 10 15 20 25
Time (h)
Radioactivity (cpm/μL
PEG5000-PHDCA(80nm)
PEG5000-PHDCA(170.9nm)
PEG5000-PHDCA(242.9nm)
PHDCA(85.2nm)
PHDCA(173.1nm)
PHDCA(242.3nm)
rHuTNF-α
Small
Middle
Large23
不同粒径S-NP药动学参数
Parameters
PEG5000
-
PHDCA
(80.0nm)
PEG5000
-
PHDCA
(170.9nm)
PEG5000
-
PHDCA
(242.9nm)
PHDCA
(85.2nm)
PHDCA
(173.1nm)
PHDCA
(242.3nm)
rHuTNF-α
T1/2
a(h) 9.97 6.83 4.06 0.28 0.24 0.18 0.39
MRT(h) 9.65 9.10 4.39 0.44 0.43 0.44 0.52
AUC0-24h
(cpm/μL.h)
1681.3 892.31 510.02 113.45 99.49 77.55 106.4224 ......
肿瘤靶向研究 肿瘤靶向研究
复旦大学药学院 复旦大学药学院 裴元英 裴元英2
抗肿瘤药 抗肿瘤药— —细胞毒药物 细胞毒药物
对肿瘤组织作用 对肿瘤组织作用— —杀死肿瘤细胞 杀死肿瘤细胞
对正常组织作用 对正常组织作用— —严重损伤正常组织 严重损伤正常组织
药物有效靶向肿瘤 药物有效靶向肿瘤
到达正常组织很少 到达正常组织很少
差别很小
毒副作用
抗癌效果3
小分子药物 小分子药物
通过分配
穿过脂质
膜
能迅速分布至全
身组织、细胞,能通过肾滤过迅
速消除 溶于体液4
大分子药物不能通过分配透过生物膜 大分子药物不能通过分配透过生物膜
传递药物首要屏障是血管系统内皮和基底膜 传递药物首要屏障是血管系统内皮和基底膜
分子量越大 分子量越大 透过血管内皮程度越小 透过血管内皮程度越小5
肿瘤血管不同于正常组织 肿瘤血管不同于正常组织: :
血管生长迅速 血管生长迅速
外膜细胞缺乏 外膜细胞缺乏
基底膜变形 基底膜变形
淋巴管道回流系统缺损 淋巴管道回流系统缺损
大量血管渗透性调节剂生成 大量血管渗透性调节剂生成
导致肿瘤血管
渗透性增加
有利于迅速增长
的肿瘤组织获取
大量营养和氧气
EPR效应67
EPR EPR 效应 效应:( :(Eenhanced Eenhanced Permeability Permeability
and retention effect) and retention effect)
指大分子物质可穿透血管内皮细胞进入肿
瘤组织,并由于清除障碍而高浓度长时间
蓄积在肿瘤组织中
肿瘤部位血管对大分子物质的渗透性增加
大分子物质滞留蓄积于肿瘤组织增加8
〈 〈靶向肿瘤机制 靶向肿瘤机制〉 〉
(1) (1) 药物的高分子材料微粒系统和大分子复合物有 药物的高分子材料微粒系统和大分子复合物有
可能借助 可能借助EPR EPR效应 效应 将药物富集于肿瘤组织 将药物富集于肿瘤组织
(2) (2) 受体介导 受体介导 停留于肿瘤组织 停留于肿瘤组织
配体—受体
抗体—抗原910
一 一. . 抗肿瘤药物的长循环微粒系统的研究 抗肿瘤药物的长循环微粒系统的研究
二 二. . 抗肿瘤药物分子复合物的研究 抗肿瘤药物分子复合物的研究11
肿瘤坏死因子( 肿瘤坏死因子(TNF TNF- -α α)是目前发现的抗肿瘤 )是目前发现的抗肿瘤
作用最强的细胞因子 作用最强的细胞因子
存在问题: 存在问题:
? ? 体内不够稳定,半衰期很短; 体内不够稳定,半衰期很短;
? ? 对正常组织和细胞毒副作用大; 对正常组织和细胞毒副作用大;
? ? 常导致免疫反应的发生等。 常导致免疫反应的发生等。12
一 一. . 长循环微粒载体系统的研究 长循环微粒载体系统的研究
1. 1.吞噬机制 吞噬机制
微粒 微粒 结合 结合 MPS MPS
识别 识别 吞噬 吞噬
血中蛋白 血中蛋白
调理素 调理素13
2. 2.克服方法 克服方法— —改变微粒表面性质 改变微粒表面性质
PEG PEG- -PLA PLA
亲水性柔性非离子型聚合物 亲水性柔性非离子型聚合物 PEG PEG- -PLGA PLGA
PEG PEG- -PHDCA PHDCA
隐型 隐型NP NP
阻止结合 阻止结合
吞噬 血中停留时间 EPR14
(一) (一)rHuTNF rHuTNF- -α α- -PEG PEG- -PHDCA PHDCA- -NP NP
粒径 粒径 包封率 包封率 Zeta Zeta电位 电位
隐形 隐形- -NP NP ~ ~150nm 150nm 52.3 52.3% % - -9.095 9.095
对照 对照- -NP NP ~ ~170nm 170nm 65.8 65.8% % - -21.92 21.921516
t1/2 AUC
隐形-NP 5.89h 1562
rHuTNF-α 0.43h 254
对照-NP 0.24h 85.481718
rHuTNF-α隐形毫微粒的体内抗肿瘤活性19
(二) (二)PEG PEG分子量和粒径的影响 分子量和粒径的影响
1. 1. 大分子药物:人重组肿瘤坏死因子 大分子药物:人重组肿瘤坏死因子
( (rHuTNF rHuTNF- -α α) )
2. 2. 小分子药物:羟基喜树碱( 小分子药物:羟基喜树碱(HCPT HCPT) )20
PEG2000-PHDCA-NP
(M, 172.4nm)
PEG10000-PHDCA-NP
(M, 168.8nm)
PEG5000-PHDCA-NP
(M, 170.9nm)
PEG5000-PHDCA-NP
(S, 80.0nm)
PEG5000-PHDCA-NP
(L, 242.9nm)
1. rHuTNF-α-PEG-PHDCA-NP
PHDCA-NP
(L, 242.3nm)
PHDCA-NP
(M, 173.1nm)
PHDCA-NP
(S, 85.2nm)21
(1) 不同粒径和PEG分子量S-NP体外MS吞噬比较
PEG5000-PHDCA(80.0nm) NP体外减少补体激活,排斥血清蛋白吸附调理和减少巨噬细胞吞噬摄取
的作用最强。
粒径
PEG分子量
体外补体激活 体外补体激活
血清蛋白吸附 血清蛋白吸附
巨噬细胞吞噬 巨噬细胞吞噬22
(2) 不同粒径S-NP药动学比较
0
100
200
300
400
500
0 5 10 15 20 25
Time (h)
Radioactivity (cpm/μL
PEG5000-PHDCA(80nm)
PEG5000-PHDCA(170.9nm)
PEG5000-PHDCA(242.9nm)
PHDCA(85.2nm)
PHDCA(173.1nm)
PHDCA(242.3nm)
rHuTNF-α
Small
Middle
Large23
不同粒径S-NP药动学参数
Parameters
PEG5000
-
PHDCA
(80.0nm)
PEG5000
-
PHDCA
(170.9nm)
PEG5000
-
PHDCA
(242.9nm)
PHDCA
(85.2nm)
PHDCA
(173.1nm)
PHDCA
(242.3nm)
rHuTNF-α
T1/2
a(h) 9.97 6.83 4.06 0.28 0.24 0.18 0.39
MRT(h) 9.65 9.10 4.39 0.44 0.43 0.44 0.52
AUC0-24h
(cpm/μL.h)
1681.3 892.31 510.02 113.45 99.49 77.55 106.4224 ......
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