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阳离子脂质技术分享

发布时间:2021-08-25   点击次数:446次

本期文章AVT小编将给您带来阳离子脂质技术分享。阳离子脂质一般由带正电的头基通过连接键(如酰胺键、酯键和醚键)与疏水尾基(胆固醇或脂肪链)相连组成,其结构是决定细胞毒性和转染效率的重要因素。


随着脂质体技术的不断发展,研究者们致力于开发新型的合成脂质以提高脂质体的载药能力,于是阳离子脂质应运而生,用于有效装载带负电的药物,尤其是对于核酸药物的递送备受关注。常用的永jiu带电的阳离子脂质有3类:单价阳离子脂质DOTAP、DOTMA、DIMRIE和DOTIM,多价阳离子脂质DOGS和DOSPA,阳离子胆固醇衍生物DC-Chol和BGTC。


永带电的阳离子脂质的缺陷在于它会通过活Toll样受体4(TLR4),刺激产生炎性因子IL-6和TNF-α,从而引发免疫反应。目前的解决方法是着力于开发不饱和的可电离的阳离子脂质,将可质子化的胺基作为头基,用不饱和酰基链提高转染效率。第1代pKa为6.5的可电离阳离子脂质1,2-二羟基-3-二甲基氨基丙烷(DLin-DMA)在pH 4条件中带正电可有效封装带负电的药物,静脉注射后在pH 7.4的生理条件下接近中性可防止与血清蛋白的非特异性相互作用并改善循环时间,通过吸附内源性载脂蛋白E(ApoE)触发肝细胞表面受体的摄取,经内吞作用进入肝细胞,在细胞内体酸性环境中质子化并与带负电的内源性脂质相互作用导致内体膜失稳从而逃逸至细胞质。在DLin-DMA的基础上,修改长度和不饱和度得到了许多可用的阳离子脂质,其中二油甲基-4-二甲基氨基丁酸酯(Dlin-MC3-DMA)是目前用来递送siRNA有效的脂质,载体的进一步优化可通过掺入内体逃逸促进剂(如pH敏感的聚合物或肽)或设计更安全有效的可电离脂质来实现。


siRNA药物Onpattro®(Patisiran阳离子脂质体注射液)于2018年获批上市,这也是首用于治转甲状腺素蛋白淀粉样变性(hATTR)引起的神经损伤的药物,这款药物中使用的关键脂质即为可电离阳离子脂质Dlin-MC3-DMA。此外,也有许多阳离子脂质体药物进入临床试验,如递送纺锤体驱动蛋白(KSP)-siRNA和血管内皮生长因子(VEGF)-siRNA的ALN-VSP02脂质体,递送分化簇31(CD31)-siRNA和血管生成素(TIE-2)-siRNA的AtuPLEX脂质体,以及MediGene公司的Endo TAG-1(紫杉醇阳离子脂质体)和石药控股集团有限公司的紫杉醇阳离子脂质体。


由于肝脏不连续脉管系统的内在蓄积,阳离子脂质体已被证明可有效治肝脏相关疾病(如hATTR和脂质代谢疾病),而对于肝外递送,靶向配体的修饰是较有希望的研究方向。Chen等用阳离子脂质体包载低氧诱导因子1α(HIF1α)-siRNA,通过掺入叶酸/油酸-二酰化低聚壳聚糖实现叶酸配体的修饰,免疫印迹实验和凋亡测试表明此脂质体减少了HIF1α相关蛋白的产生并诱导了耐缺氧黑色素瘤细胞的凋亡,增强了HIF1α-siRNA的抗黑色素瘤活性。此外,核酸与化药的共递送系统也是目前的研究热点,比如Wang等将化疗药物吉西他滨和骨髓细胞白血病蛋白1(Mcl-1)- siRNA共载于阳离子脂质体,结果显示出协同增强的抗肿liu作用并克服了吉西他滨的耐药性。阳离子脂质体技术的发展对核酸药物的开发意义重大,可以展望今后若能对患者转录组进行测序,基于RNA疗法的个性化医学指日可待。



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