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双配体修饰DSPE-PEG2000-CY7/RGD概述

2025-05-20 分享

一、双配体修饰DSPE-PEG2000-CY7/RGD概述

(一)各组分作用

DSPE-PEG2000:DSPE(1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺)是两亲性磷脂,其疏水链可嵌入脂质体等递送系统膜结构中,亲水性PEG2000链则延伸至水相。PEG2000的引入能

增加递送系统的亲水性和生物相容性,减少其在体内的非特异性吸附和免疫清除,延长血液循环时间,使递送系统有更多机会到达靶部位。

CY7:CY7是一种近红外荧光染料,在近红外区域(约700 - 900 nm)有发射荧光。近红外光在生物组织中穿透性较好,可减少生物组织对荧光的吸收和散射,CY7的荧光信号便于在活体水平上对外泌体或纳米递送系统进行实时、无创的成像追踪,直观了解其在体内的分布和靶向情况。

RGD:RGD(精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸)是一种短肽序列,能够特异性识别并结合整合素αvβ3。整合素αvβ3在多种肿瘤细胞(包括脑胶质瘤细胞)以及肿瘤新生血管内皮细胞表面高表达,而在正常组织细胞表面表达较低。因此,RGD可作为靶向配体,引导递送系统特异性地结合到脑胶质瘤细胞或肿瘤新生血管上,提高药物在肿瘤部位的富集。

(二)双配体修饰意义

单配体修饰可能存在靶向特异性不足或靶向效率有限的问题。双配体修饰DSPE-PEG2000-CY7/RGD结合了CY7的成像功能和RGD的靶向功能,既能通过CY7实时监测递送系统在体内的行为,又能利用RGD增强递送系统对脑胶质瘤的靶向性,提高药物在肿瘤组织的递送效率,降低对正常组织的毒副作用。


二、脑胶质瘤靶向递送机制

(一)血液循环与长循环

双配体修饰的递送系统进入血液循环后,PEG2000链形成的亲水性外壳可防止其被单核 - 巨噬细胞系统快速清除,从而延长在血液中的循环时间。这增加了递送系统与脑胶质瘤组织接触的机会,就像给递送系统穿上了一层“隐身衣”,使其能够在体内“自由穿梭”而不被轻易发现和清除。

(二)靶向结合

与肿瘤细胞结合:当递送系统到达脑胶质瘤组织时,RGD配体与肿瘤细胞表面高表达的整合素αvβ3特异性结合,使递送系统锚定在肿瘤细胞表面。这种特异性结合类似于钥匙与锁的关系,只有RGD配体(钥匙)才能打开整合素αvβ3(锁)这扇“门”,从而实现精准靶向。

与肿瘤新生血管结合:肿瘤新生血管内皮细胞也高表达整合素αvβ3,递送系统可通过RGD配体与这些细胞结合,进一步增加在肿瘤部位的滞留和富集。肿瘤新生血管是肿瘤生长和转移的重要通道,通过靶向新生血管,递送系统可以在肿瘤发展的早期就发挥作用,阻断肿瘤的营养供应。

(三)细胞摄取与药物释放

结合后的递送系统可通过内吞等方式被肿瘤细胞摄取进入细胞内。在细胞内特定的环境(如酸性环境、酶的作用等)下,递送系统发生解体或结构改变,释放出所包裹的药物,发挥治疗作用。这就好比递送系统是一个“包裹”,到达肿瘤细胞这个“收件人”手中后,在合适的条件下打开“包裹”,释放出“货物”(药物)。


三、面临的挑战

(一)血脑屏障(BBB)

血脑屏障是脑胶质瘤靶向递送的主要障碍之一。它由脑毛细血管内皮细胞、基膜和星形胶质细胞终足组成,具有高度的选择透过性,只允许小分子、脂溶性物质和某些营养物质通过,而大多数大分子药物和纳米递送系统难以穿透。双配体修饰的递送系统虽然具有一定的靶向性,但仍需要克服血脑屏障的限制才能有效到达脑胶质瘤组织。

(二)体内稳定性

在血液循环过程中,递送系统可能会受到体内各种生物分子(如蛋白质、酶等)的作用,导致其结构破坏或药物提前释放,从而降低靶向递送效率。例如,血清中的蛋白质可能会吸附在递送系统表面,改变其表面性质,影响其与靶细胞的结合能力。

(三)免疫原性

尽管PEG修饰可以降低递送系统的免疫原性,但长期或大量使用仍可能引发机体的免疫反应。免疫系统可能会识别递送系统为外来物质,产生抗体将其清除,或者激活免疫细胞对其进行攻击,影响递送系统的疗效和安全性。


四、解决策略与未来展望

(一)克服血脑屏障的策略

物理方法:如聚焦超声、电穿孔等,可以通过暂时破坏血脑屏障的完整性,增加递送系统进入脑胶质瘤组织的机会。聚焦超声就像用一把“精准的锤子”在血脑屏障上敲出一个小孔,让递送系统能够通过。

化学方法:开发能够特异性结合血脑屏障上受体或转运蛋白的配体,修饰在递送系统表面,利用受体 - 配体介导的转运机制穿过血脑屏障。例如,利用转铁蛋白受体介导的内吞作用,将递送系统转运至脑内。

(二)提高体内稳定性的方法

优化递送系统结构:通过调整DSPE-PEG2000-CY7/RGD的比例、修饰方式等,提高递送系统的稳定性和抗酶解能力。例如,采用更稳定的化学键将配体连接到递送系统上,防止其在体内脱落。

表面修饰:在递送系统表面进一步修饰其他生物相容性好的分子,如多糖、蛋白质等,形成更厚的保护层,减少生物分子的吸附和酶的作用。

(三)降低免疫原性的措施

选择低免疫原性的材料:在制备递送系统时,尽量选择免疫原性低的脂质、聚合物等材料。

免疫耐受诱导:通过一定的方法诱导机体对递送系统产生免疫耐受,减少免疫反应的发生。

(四)未来展望

随着纳米技术、生物技术和材料科学的不断发展,双配体修饰DSPE-PEG2000-CY7/RGD的脑胶质瘤靶向递送系统有望取得更大的突破。未来,可以进一步优化递送系统的设计和制备工艺,提高其靶向性和疗效;同时,结合多模态成像技术,更全面、准确地监测递送系统在体内的行为和药物的治疗效果,为脑胶质瘤的精准治疗提供更有效的手段。

DSPE-PEG2000