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2023-12-14 17:10:15

开发用于炎症治疗和诊断的纳米颗粒药物递送系统

导读 本综述由郑宇博士和她的研究生秦勤(四川大学肿瘤中心、生物治疗国家重点实验室生物治疗科)设计并撰写。炎症是机体对感染、组织应激/功能障...

本综述由郑宇博士和她的研究生秦勤(四川大学肿瘤中心、生物治疗国家重点实验室生物治疗科)设计并撰写。

炎症是机体对感染、组织应激/功能障碍/损伤等刺激以及缺氧等物理刺激诱导做出反应并试图恢复内部稳态的生理或病理过程。它伴随着多种急慢性疾病的发生和发展,包括类风湿性关节炎、败血症、胰腺炎、动脉粥样硬化、缺血性脑/心脏病等。在此过程中,炎症细胞被募集到病灶并发挥各种效应功能以消除感染。或修复损伤。适度的炎症反应是有益的。过度的炎症反应会导致严重的病理综合征,表现为全身炎症反应综合征(SIRS)、细胞因子风暴(CS)、多器官衰竭(MOF)等,甚至威胁患者的生命。传统的抗炎药物包括类固醇、非类固醇、抗白三烯类、促炎细胞因子抑制剂、抗炎肽和小干扰RNA(siRNA)药物等,存在组织分布非特异性、生物利用度低等缺点。半衰期短,导致脱靶副作用和疾病控制功效有限。为了解决这些问题,纳米颗粒已成为该领域的一种新型治疗范例。这些针对炎症的药物递送载体主要利用炎症组织与正常组织之间炎症微环境的差异来实现载体的富集和隔离。

炎症初始过程的核心事件是血管反应和白细胞减少。参与白细胞捕获、粘附和滚动过程的分子已被广泛研究,以增强载体靶向,包括选择素、整合素、细胞粘附分子(CAM)等。由于炎症是一个复杂的多信号过程,只有具有多效性的载体将具有良好的应用前景。熟悉现有航母的共同作用机制是未来航母更加合理设计的前提。秦和余全面总结了炎症导向载体的作用机制,包括通过阻断炎症介质来阻止炎症进展,利用炎症信号增加纳米颗粒在炎症组织中的积累,以及通过抑制全身清除来延长全身循环。

为了给研究者合理构建和评估炎症靶向载体提供具体和实用的指导,本文还介绍了基于靶向部分类别的纳米颗粒分类、靶向部分与核心纳米颗粒的结合方法以及体外和体内靶向性评估技术。体内。针对炎症的药物递送系统可分为两类:被动靶向和主动靶向。被动靶向载体是基于白蛋白的纳米颗粒和脂蛋白模拟纳米治疗剂,它们利用吞噬细胞中表达的天然受体的识别。为了实现载体的主动靶向作用,可以采用多种靶向方式,包括模拟相互作用区域的蛋白质/蛋白质结构域/肽、抗体识别、细胞膜伪装、炎症受体的天然配体以及作为炎症搭便车的纳米颗粒细胞。为了用配体修饰载体,使用了共价偶联和非共价偶联。为了将载体与炎症细胞结合,通常采用静电吸附和共价偶联。并且载体的内吞作用经常被用来制备类似于特洛伊木马的炎症细胞。

体外靶向评价对于处方优化总是有意义的,它在批量筛选中更快、更经济、更容易。相关方法包括炎症细胞对纳米颗粒的内化、transwell实验、动态流动室、表面等离振子共振以及具有耗散监测的石英晶体微天平等。虽然精心设计的体外实验 试图模拟生理或病理微环境,但复杂的内部环境炎症状态下的动态变化特征使得利用动物模型进行体内检测以准确评估载体的性能必不可少。借助多种先进技术,利用基于放射性核素的荧光成像、磁共振成像和闪烁扫描技术对载体给药后的时空生物分布进行定性和定量评价,为载体的进一步优化提供了实践依据。

尽管过去十年纳米技术取得了重大成就,但绝大多数用于治疗炎症性疾病的载药纳米颗粒研究仅停留在临床前阶段。目前,还没有针对炎症的仿生纳米颗粒进入临床阶段开发。令人期待的是,随着纳米技术平台的创新、纳米载体安全性评价体系的完善以及中试生产的完善,抗炎药物纳米颗粒给药系统可能最终进入临床研究,从而为炎症诊断和治疗揭开新的篇章。治疗。