肺靶向抗腫瘤藥物新劑型研究進(jìn)展*

張鴻宇，金銀秀，朱 玥，蔣宇航，樊豫川, 黃佳夢(mèng)

(臺(tái)州職業(yè)技術(shù)學(xué)院化學(xué)制藥研究所，浙江 臺(tái)州 318000)

肺癌屬于一種嚴(yán)重威脅著人類生命健康的惡性腫瘤之一，其發(fā)病率及死亡率均位居惡性腫瘤的第一位，大約占全部惡性腫瘤的20%[1]。臨床上迫切需要有效的治療肺癌的方案，但由于肺癌易復(fù)發(fā)、多藥耐藥及癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移等增加了治療的難度，嚴(yán)重影響著肺癌患者的生命安全。目前，臨床上常用于治療肺癌的方法有手術(shù)切除、化療、放療等，其中肺癌化療的主要給藥方式為靜脈注射給藥，不可避免地導(dǎo)致相當(dāng)一部分抗腫瘤藥物分布于全身各器官，易引起嚴(yán)重的全身不良反應(yīng)，而到達(dá)肺腫瘤部位的藥物濃度低且有效劑量維持時(shí)間短[2]。隨著靶向給藥系統(tǒng)的快速發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)并合成了多種藥物載體，能夠選擇性地靶向腫瘤細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)了肺癌的精準(zhǔn)治療，有效降低抗腫瘤藥物的不良反應(yīng)。研究較為廣泛的肺靶向給藥系統(tǒng)有微球、脂質(zhì)體、納米粒等。本研究對(duì)近些年來(lái)肺靶向抗腫瘤藥物新劑型的研究文獻(xiàn)進(jìn)行歸納整理，為肺靶向劑型的開(kāi)發(fā)提供參考。

1 抗腫瘤藥物肺靶向劑型

抗腫瘤藥物肺靶向劑型是指將抗腫瘤藥物分散或吸附在生物相容性和可生物降解的各種高分子或聚合物載體材料中形成的微粒分散體系，如微球、脂質(zhì)體、納米粒等，進(jìn)入人體后可通過(guò)定向分布并濃集于肺組織。微粒分散體系將藥物分子分散或吸附于載體材料中，通過(guò)被動(dòng)靶向或主動(dòng)靶向的方式將藥物分子運(yùn)送到特定的肺組織，緩慢釋放藥物產(chǎn)生治療作用。被動(dòng)靶向制劑主要通過(guò)控制微粒的粒徑大小被肺毛細(xì)血管機(jī)械地截留，主動(dòng)靶向制劑是微粒經(jīng)表面修飾，連接特異性配體或抗體，將藥物遞送至特異性的識(shí)別靶區(qū)[3]。

微粒分散體系作為抗癌藥物的載體已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，對(duì)多種癌癥有效且安全[4-6]。吸入給藥雖然能使藥物直接輸送到肺部，提高局部藥物濃度，但有效血藥濃度持續(xù)時(shí)間較短，呼吸道的生理結(jié)構(gòu)和肺清除機(jī)制會(huì)迅速將藥物從肺部清除[7]。將抗腫瘤藥物制成脂質(zhì)體、納米粒、囊泡等制劑，不僅能提高難溶性藥物的溶解度，而且可以避免藥物被黏液纖毛清除和巨噬細(xì)胞吞噬，從而延長(zhǎng)藥物在肺的駐留時(shí)間，同時(shí)也可以起到緩釋或控釋作用[8]。

1.1 肺靶向微球

微球是一種用高分子材料為載體包裹或吸附藥物而制成的球形微粒，粒徑一般在1～80 μm。肺床可保留比毛細(xì)血管直徑大的微粒，這為靜脈給藥后肺部被動(dòng)靶向治療提供了一種新方法。通過(guò)控制微球的粒徑大小能使微球被肺毛細(xì)血管機(jī)械地截留，被單核白細(xì)胞攝取進(jìn)入肺組織或肺氣泡，從而提高肺部的藥物濃度[2]。微球的載體材料常采用生物可降解的材料，如明膠、白蛋白、殼聚糖、聚乳酸、聚乙醇酸、乳酸-羥基乙酸共聚物、聚乳酸丙交酯-乙交酯共聚物、硬脂酸、羥基丁酸脂-羥基戊酸酯共聚物等[9-14]。

明膠是從動(dòng)物皮、骨中獲得的具有獨(dú)特性質(zhì)的天然高分子，它具有生物可降解性，無(wú)毒、無(wú)免疫原性，而且價(jià)格便宜，是制備微球最主要的載體材料[15]。LUB等[16]以明膠為載體將卡鉑制成肺靶向微球，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該微球具有明顯的肺靶向性，明顯抑制了小鼠肺部S180腫瘤的生長(zhǎng)，抑瘤作用與原料藥相比顯著提高。

白蛋白是體內(nèi)的生物降解物質(zhì)，性能穩(wěn)定，在體內(nèi)可逐漸降解而被清除，無(wú)毒且無(wú)抗原性，是很好的微球材料。張明等[12]以牛血清白蛋白為載體，用正交設(shè)計(jì)法優(yōu)選出肺靶向順鉑白蛋白微球制備工藝，并研究了微球的安全性和體內(nèi)分布。結(jié)果顯示97.52%的順鉑濃集于肺部，說(shuō)明該微球的肺靶向性較好。Shaimaa SI等[13]制備了依諾肝素白蛋白微球，大鼠體內(nèi)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該微球具有較高的肺靶向性。

乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA)是一種合成高分子，具有良好的生物相容性和生物可降解性，肺靶向性能較好。羅斌華制備了肺靶向阿霉素PLGA微球，小鼠體內(nèi)分布實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)阿霉素制成微球制劑可提高藥物在肺組織靶部位的分布濃度，在心臟和腎臟分布很少[14]。微球通過(guò)被動(dòng)靶向方式進(jìn)入肺毛細(xì)血管內(nèi)，提高了阿霉素的肺靶向性，降低不良反應(yīng)。

1.2 肺靶向脂質(zhì)體

脂質(zhì)體是指將藥物包封于類脂質(zhì)雙分子層內(nèi)形成的微型囊泡，特別適合用于肺部釋藥。由于磷脂類物質(zhì)能降低表面張力，可使液滴在肺泡表面迅速鋪展開(kāi)來(lái)，使脂質(zhì)體解體，從而使藥物在肺泡表面被迅速吸收而達(dá)到肺靶向給藥的目的[17]。脂質(zhì)體主要的載體材料為磷脂類和膽固醇。劉忠洪等[18-19]研究發(fā)現(xiàn)與多西他賽注射液相比，多西他賽脂質(zhì)體在兔肺中的分布增加，表明多西他賽脂質(zhì)體具有顯著肺靶向性，能夠提高肺癌治療效果、降低全身不良作用。有研究報(bào)道，以透明質(zhì)酸鈉和三甲基氯硅烷形成的聚合物甘油體為載體的納米脂質(zhì)體，能有效地將姜黃素運(yùn)送到肺部，從而提高姜黃素的治療指數(shù)[20]。這些研究主要通過(guò)改變脂質(zhì)體的粒徑大小、脂質(zhì)成分的組成及表面電荷來(lái)提高脂質(zhì)體的肺靶向性。

近年來(lái)，一些研究者嘗試對(duì)脂質(zhì)體表面進(jìn)行修飾，如在脂質(zhì)體表面偶聯(lián)對(duì)特定細(xì)胞具有選擇性親和能力的配體或抗體，達(dá)到定位釋藥的目的[3]。Meng S Y等[21]為了提高紫杉醇對(duì)腫瘤血管的靶向性，制備了新生腫瘤血管靶向的載紫杉醇聚乙二醇脂質(zhì)體。以腫瘤新生血管表面過(guò)表達(dá)的α-V整合蛋白為靶點(diǎn)，用含RGD序列的環(huán)肽作為特異性配體。與KGG棕櫚酸偶聯(lián)后，含RGD的環(huán)肽成功地整合到脂質(zhì)雙層中。肺癌A549細(xì)胞體外脂質(zhì)體的攝取實(shí)驗(yàn)表明，肺癌細(xì)胞對(duì)修飾脂質(zhì)體的攝取率高于普通脂質(zhì)體，從而大大提高了紫杉醇對(duì)肺癌A549細(xì)胞的細(xì)胞毒性。

1.3 肺靶向納米粒

納米粒是由天然的或合成的高分子材料制成粒徑為10～1000 nm的膠體粒子。該制劑具有包封率高、穩(wěn)定性好、可生物降解等優(yōu)點(diǎn)[22]。納米粒常用的載體材料有磷脂、膽固醇、蜂蠟、硬脂酸甘油酯、明膠、白蛋白、乳酸-羥基乙酸共聚物、乙基纖維素等。有些研究者對(duì)納米載體進(jìn)行表面修飾或改性，如加入特異性配體或抗體、聚乙二醇、環(huán)糊精、殼聚糖等，以提高藥物的肺靶向性[22-24]。

Tomoda K等[23]制備了負(fù)載TAS-103的PLGA納米粒，大鼠體內(nèi)分布實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)TAS-103在肺中的濃度是血漿中的300倍。吸入給予TAS-103負(fù)載PLGA納米粒與靜脈注射游離TAS-103(對(duì)照組)相比，大鼠的肺部濃度比對(duì)照組高13倍。

Zhou J等[24]在納米粒表面用特異性抗體進(jìn)行修飾來(lái)提高靶向性，制備了具有分化簇(CD)133和表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)抗體的鹽霉素鈉脂質(zhì)聚合物雜化納米粒(CD133/EGFR-SS-NPs)用于治療肺癌。采用細(xì)胞毒性和腫瘤細(xì)胞成球?qū)嶒?yàn)、流式細(xì)胞術(shù)和荷肺癌小鼠體內(nèi)抗癌試驗(yàn)分析CD133/EGFR-SS-NPs的活性。結(jié)果顯示，CD133/EGFR-SS-NPs能有效促進(jìn)鹽霉素鈉向肺癌細(xì)胞的傳遞，與非靶向納米粒或單一抗體納米粒相比，具有更好的治療效果。此外，CD133/EGFR-SS-NPs對(duì)荷肺癌小鼠的抑瘤效果最好。說(shuō)明CD133/EGFR-SS-NPs可以有效地靶向肺癌細(xì)胞，是一種治療肺癌的有效方法。

1.4 磁性氣溶膠

磁性氣溶膠藥物靶向(MADT)是一種新興的肺癌治療技術(shù)。Mohammad等[25]使用永磁體將粒子捕獲在肺腫瘤上。由于被動(dòng)靶向時(shí)，肺支上顆粒沉積有限，而在腫瘤旁加入永磁體可將直徑為7 μm的顆粒在G2上的沉積分?jǐn)?shù)提高到49%。MADT作為一種非侵入性給藥方法在肺癌治療中具有很高的應(yīng)用價(jià)值和必要性。但永磁體在整個(gè)肺部的理想位置進(jìn)行有效的藥物輸送需要進(jìn)一步優(yōu)化。

2 結(jié) 論

近年來(lái)肺靶向制劑研究取得了很大進(jìn)步，微球、脂質(zhì)體、納米粒等制劑具有包封率高、穩(wěn)定性好、粒徑易調(diào)節(jié)、釋放藥物速率可控等優(yōu)點(diǎn)[26]，可將藥物通過(guò)被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)或主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)的方式輸送至肺部，提高肺組織中藥物的濃度，提高療效、降低不良反應(yīng)。研究者們對(duì)不同類型肺靶向制劑的制備工藝、藥動(dòng)學(xué)、藥效學(xué)、肺靶向性等展開(kāi)了系統(tǒng)的研究，但目前仍存在一些問(wèn)題，抗腫瘤藥物只有從載體中釋放出來(lái)才能發(fā)揮抗癌作用，由于檢測(cè)條件限制，很難量化從載體中釋放出來(lái)的藥物比例，難以評(píng)估微粒載藥體系改善藥物滲透/吸收的真正潛力[27]。此外，抗腫瘤藥物通常在整個(gè)肺中被量化而不是肺腫瘤細(xì)胞，這可能進(jìn)一步增加微粒載藥體系抗腫瘤作用的不確定性。