本發(fā)明屬于藥物制劑領(lǐng)域,提供了一種主動(dòng)靶向腫瘤emt細(xì)胞的新型抗耐藥脂質(zhì)體。
技術(shù)背景
現(xiàn)階段,針對(duì)腫瘤細(xì)胞耐藥,根據(jù)其耐藥的發(fā)生機(jī)制,抑制通路中關(guān)鍵調(diào)控靶點(diǎn),是改善和提高現(xiàn)有抗腫瘤藥物敏感性的有效方法。腫瘤耐藥包括原發(fā)性耐藥和獲得性耐藥兩大類。近年來的研究發(fā)現(xiàn),上皮細(xì)胞間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymaltransition,emt)與腫瘤細(xì)胞耐藥有密切的關(guān)系,一般發(fā)生emt的腫瘤細(xì)胞可獲得凋亡抵抗,而凋亡抵抗通常導(dǎo)致腫瘤放、化療耐受。研究資料證明,emt在多種腫瘤的化療耐藥中發(fā)揮重要作用,涉及的化療藥物包括紫杉醇、長(zhǎng)春新堿等。因此,可通過靶向emt來逆轉(zhuǎn)腫瘤耐藥,提高腫瘤細(xì)胞對(duì)藥物的敏感性。
腫瘤細(xì)胞發(fā)生emt時(shí),細(xì)胞表面分子標(biāo)志物的表達(dá)會(huì)發(fā)生變化:e-鈣黏蛋白(e-cadherin)表達(dá)下降、n-鈣黏蛋白(n-cadherin)表達(dá)增加、β-連環(huán)素(β-catenin)由細(xì)胞膜上向細(xì)胞質(zhì)中分布等等。因此,阻斷或反轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞發(fā)生emt時(shí)產(chǎn)生的變化,能抑制腫瘤細(xì)胞emt的發(fā)生,例如可通過針對(duì)腫瘤細(xì)胞發(fā)生emt時(shí)特異表達(dá)的分子標(biāo)志物,阻斷其功能或者信號(hào)通路來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。n-cadherin是腫瘤細(xì)胞發(fā)生emt時(shí)細(xì)胞膜上顯著高表達(dá)的分子標(biāo)志物,是腫瘤細(xì)胞獲得耐藥性的關(guān)鍵分子,因此n-cadherin是一個(gè)很有潛力的治療靶標(biāo)來阻斷emt。環(huán)五肽adh-1,能夠選擇性地結(jié)合并阻斷n-cadherin,可作為n-cadherin的靶向分子用于腫瘤emt細(xì)胞的靶向遞送和治療。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,本發(fā)明提供了一種主動(dòng)靶向腫瘤emt細(xì)胞的新型抗耐藥脂質(zhì)體,采用環(huán)五肽adh-1作為主動(dòng)靶向的靶頭,利用受體與配體之間的相互作用,靶向作用于腫瘤emt細(xì)胞表面的n-cadherin,進(jìn)而阻斷emt過程,有效地逆轉(zhuǎn)腫瘤的耐藥性。采用脂質(zhì)體作為載體,脂質(zhì)體由中性磷脂制備,其理化性質(zhì)與細(xì)胞接近,具有良好的生物相容性,同時(shí)載體的表面電荷為中性,降低了載體對(duì)細(xì)胞的毒性。
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案為:
一種主動(dòng)靶向腫瘤emt細(xì)胞的新型抗耐藥脂質(zhì)體,采用環(huán)五肽-聚乙二醇-磷脂adh-1-peg2000-dspe對(duì)脂質(zhì)體進(jìn)行修飾,該新型抗耐藥脂質(zhì)體對(duì)腫瘤emt細(xì)胞具有主動(dòng)靶向性,能夠提高腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性,逆轉(zhuǎn)腫瘤耐藥。
上述主動(dòng)靶向腫瘤emt細(xì)胞的新型抗耐藥脂質(zhì)體的制備方法為:
第一步,合成靶向材料環(huán)五肽-聚乙二醇-磷脂adh-1-peg2000-dspe
將二硬脂酰磷脂酰乙酰胺-n-羥基丁二酰亞胺-聚乙二醇nhs-peg2000-dspe和環(huán)五肽adh-1按1.1~2:1的摩爾比溶于無水無氨的二甲基甲酰胺dmf后,置于茄型瓶中,加入適量三乙胺調(diào)節(jié)ph至8左右;室溫、避光攪拌48h后,將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移至截留分子量為3500的透析袋中,兩端夾緊,用去離子水透析24h,以除去dmf及反應(yīng)液中其他雜質(zhì);將透析袋中的溶液冷凍干燥后,得到產(chǎn)物adh-1-peg2000-dspe,產(chǎn)物可用質(zhì)譜進(jìn)行鑒定。其中nhs-peg2000-dspe中聚乙二醇嵌段的分子量為2000。
第二步,合成主動(dòng)靶向腫瘤emt細(xì)胞的新型抗耐藥脂質(zhì)體
將卵磷脂、膽固醇、甲氧基-聚乙二醇-磷脂、adh-1-peg2000-dspe室溫下溶于氯仿后,置于茄型瓶中,37℃條件下減壓旋蒸,除去有機(jī)溶劑,形成均勻透明的脂膜;再加入預(yù)熱的磷酸鹽緩沖液,渦旋震蕩水化至脂膜完全脫落后,采用細(xì)胞破碎儀將脂膜破碎,破碎至溶液中出現(xiàn)藍(lán)色乳光為止;最后將上述溶液用葡聚糖凝膠柱進(jìn)行純化,即得到該主動(dòng)靶向腫瘤emt細(xì)胞的新型抗耐藥脂質(zhì)體。所述的卵磷脂、膽固醇、甲氧基-聚乙二醇-磷脂、adh-1-peg2000-dspe的摩爾比為65:20:4.35:0.5~1。
本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明方法制備方法簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟、具有廣闊的應(yīng)用前景,也為相應(yīng)給藥系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和發(fā)展打下基礎(chǔ)。制備得到的主動(dòng)靶向腫瘤emt細(xì)胞的新型抗耐藥脂質(zhì)體能夠顯著增加對(duì)腫瘤emt細(xì)胞的靶向性,提高腫瘤emt細(xì)胞對(duì)藥物的敏感性,有效逆轉(zhuǎn)腫瘤耐藥。制備載體采用中性磷脂,使其生物毒性明顯降低。
附圖說明
圖1為adh-1-peg2000-dspe的質(zhì)譜結(jié)果圖;
圖2(a)為透射電鏡觀察到的主動(dòng)靶向腫瘤emt細(xì)胞的新型抗耐藥脂質(zhì)體的形態(tài)結(jié)果圖;
圖2(b)為采用動(dòng)態(tài)光散射儀分析得到的主動(dòng)靶向腫瘤emt細(xì)胞的新型抗耐藥脂質(zhì)體的粒徑分布圖;
圖3(a)為未經(jīng)紫杉醇誘導(dǎo)的腫瘤mcf7細(xì)胞形態(tài)圖;
圖3(b)為紫杉醇誘導(dǎo)發(fā)生emt的腫瘤mcf7細(xì)胞形態(tài)圖;
圖4(a)為采用激光共聚焦顯微鏡觀察到的紫杉醇誘導(dǎo)發(fā)生emt的mcf7細(xì)胞表面n-cadherin的表達(dá)情況;
圖4(b)為采用激光共聚焦顯微鏡觀察到未經(jīng)紫杉醇誘導(dǎo)的腫瘤mcf7細(xì)胞表面n-cadherin的表達(dá)情況;
圖5為免疫印跡分析未經(jīng)紫杉醇誘導(dǎo)的腫瘤mcf7細(xì)胞和紫杉醇誘導(dǎo)發(fā)生emt的腫瘤mcf7細(xì)胞相關(guān)蛋白的表達(dá)情況圖;
圖6為紫杉醇誘導(dǎo)發(fā)生emt的腫瘤mcf7細(xì)胞對(duì)香豆素標(biāo)記的未經(jīng)adh-1修飾的脂質(zhì)體的攝取圖,其中細(xì)胞核用dapi進(jìn)行染色。
圖7為紫杉醇誘導(dǎo)發(fā)生emt的腫瘤mcf7細(xì)胞對(duì)香豆素標(biāo)記的主動(dòng)靶向腫瘤emt細(xì)胞的新型抗耐藥脂質(zhì)體的攝取圖,其中細(xì)胞核用dapi進(jìn)行染色。
圖8為提前用adh-1孵育細(xì)胞后,紫杉醇誘導(dǎo)發(fā)生emt的腫瘤mcf7細(xì)胞對(duì)香豆素標(biāo)記的主動(dòng)靶向腫瘤emt細(xì)胞的新型抗耐藥脂質(zhì)體的攝取圖,其中細(xì)胞核用dapi進(jìn)行染色。,
圖9為用cck-8法測(cè)定的包載紫杉醇的主動(dòng)靶向腫瘤emt細(xì)胞的新型抗耐藥脂質(zhì)體a-lp、包載紫杉醇的未經(jīng)adh-1修飾的脂質(zhì)體lp和游離紫杉醇ptx對(duì)紫杉醇誘導(dǎo)發(fā)生emt的腫瘤mcf7細(xì)胞的細(xì)胞毒作用。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1
第一步,合成靶向材料—環(huán)五肽-聚乙二醇-磷脂(adh-1-peg2000-dspe)
精密稱取5mgadh-1肽和10mgnhs-peg2000-dspe,加入新鮮蒸餾的無水無氨二甲基甲酰胺(dmf)將其溶解。在室溫,磁力攪拌下,將nhs-peg2000-dspe溶液逐滴加入到adh-1溶液的茄型瓶中,同時(shí)加入適量三乙胺調(diào)節(jié)ph至8左右,室溫、避光攪拌48h。反應(yīng)結(jié)束后,將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移至截留分子量為3500的透析袋中,兩端夾緊,用去離子水透析24h,以除去dmf及反應(yīng)液中其他雜質(zhì)。隨后將透析袋中的溶液冷凍干燥,即得到所需產(chǎn)物adh-1-peg2000-dspe。
將所得樣品,用基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜(maldi-tof-ms)進(jìn)行表征,圖1為adh-1-peg2000-dspe的maldi-tof-ms結(jié)果圖:可以看到圖中有兩個(gè)峰,其中前峰是未反應(yīng)完全的dspe-peg2000-nhs,為了使adh-1充分反應(yīng)它在反應(yīng)中的加入是過量的。adh-1的分子量是528,dspe-peg-nhs的分子量是2986,因此,材料的理論分子量為3514,質(zhì)譜圖后峰的分子量主要分布在3500,證明靶向材料的成功合成。
第二步,合成主動(dòng)靶向腫瘤emt細(xì)胞的新型抗耐藥脂質(zhì)體
將15.8mg卵磷脂、2.4mg膽固醇、4.0mg甲氧基-聚乙二醇-磷脂、0.6mgadh-1-peg2000-dspe溶解于氯仿后,37℃條件下減壓旋蒸,除去有機(jī)溶劑,使其在茄型瓶底形成均勻透明的脂膜;然后加入預(yù)熱的磷酸鹽緩沖液渦旋、震蕩、水化至脂膜完全脫落,用細(xì)胞破碎儀,破碎至出現(xiàn)藍(lán)色乳光;最后將該溶液加到葡聚糖凝膠柱中,用ph為7.4的磷酸鹽緩沖液洗脫,收集脂質(zhì)體部分,即得到主動(dòng)靶向腫瘤emt細(xì)胞的新型抗耐藥脂質(zhì)體。
將主動(dòng)靶向腫瘤emt細(xì)胞的新型抗耐藥脂質(zhì)體滴加于透射電子顯微鏡(tem)載樣銅網(wǎng)上,待自然晾干后在tem下觀察,圖2(a)中可見主動(dòng)靶向腫瘤emt細(xì)胞的新型抗耐藥脂質(zhì)體為類圓形納米粒。
將主動(dòng)靶向腫瘤emt細(xì)胞的新型抗耐藥脂質(zhì)體用動(dòng)態(tài)光散射儀進(jìn)行粒徑分析,圖2(b)為其粒徑分布,可以看出主動(dòng)靶向腫瘤emt細(xì)胞的新型抗耐藥脂質(zhì)體的粒徑約為90nm,分布較為均一。
腫瘤emt細(xì)胞模型的建立及表征
細(xì)胞模型的建立方法:先用初濃度為2nm的紫杉醇誘導(dǎo)mcf7細(xì)胞一周,再逐級(jí)增大紫杉醇濃度,進(jìn)行誘導(dǎo),至腫瘤mcf7細(xì)胞發(fā)生emt(紫杉醇的終濃度為24nm,共誘導(dǎo)六個(gè)月)。圖3(a)、(b)是用顯微鏡觀察到的腫瘤mcf7發(fā)生emt前后的形態(tài)圖。
將未經(jīng)紫杉醇誘導(dǎo)的腫瘤mcf-7細(xì)胞和紫杉醇誘導(dǎo)發(fā)生emt的腫瘤mcf7細(xì)胞接種于放置蓋破片的24孔板中,培養(yǎng)過夜,使細(xì)胞爬片。移除培養(yǎng)基,用預(yù)冷磷酸鹽緩沖液(500μl/孔)洗兩次,每次5min;室溫條件下,用4%多聚甲醛(500μl/孔)固定15min,再用磷酸鹽緩沖液洗三次;用5%牛血清白蛋白封閉1h;然后用n-cadherin的抗體孵育2h,同時(shí)設(shè)置陰性對(duì)照組(不加抗體,其他處理?xiàng)l件相同),孵育后用磷酸鹽緩沖液沖洗三次;再用fitc標(biāo)記的二抗孵育1h,用磷酸鹽緩沖液沖洗三次;再用5μg/ml的dapi(400μl/孔),避光條件下染核15min,最后用磷酸鹽緩沖液沖洗三次;將蓋玻片取出,置于載玻片上,用激光共聚焦顯微鏡進(jìn)行觀察。如圖4所示,可以看出紫杉醇誘導(dǎo)發(fā)生emt的腫瘤mcf7細(xì)胞表面的n-cadherin的表達(dá)量顯著高于未經(jīng)紫杉醇誘導(dǎo)的腫瘤mcf7的表達(dá)量,說明紫杉醇誘導(dǎo)發(fā)生emt的腫瘤mcf7細(xì)胞確實(shí)發(fā)生了上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化,同時(shí)也表明本發(fā)明設(shè)計(jì)的主動(dòng)靶向腫瘤emt細(xì)胞的新型抗耐藥脂質(zhì)體通過n-cadherin這一靶標(biāo)來實(shí)現(xiàn)靶向抑制腫瘤emt細(xì)胞,提高對(duì)化療藥物敏感性的可行性。
接著,進(jìn)行了免疫印跡分析,如圖5所示,與未經(jīng)紫杉醇誘導(dǎo)的腫瘤mcf7細(xì)胞相比,紫杉醇誘導(dǎo)發(fā)生emt的腫瘤mcf7細(xì)胞的e-cadherin的表達(dá)量下降,vimentin的表達(dá)量增加,符合發(fā)生emt的腫瘤細(xì)胞的變化,進(jìn)一步證明了腫瘤emt細(xì)胞模型的成功建立。
紫杉醇誘導(dǎo)發(fā)生emt的腫瘤mcf7細(xì)胞對(duì)主動(dòng)靶向腫瘤emt細(xì)胞的新型抗耐藥脂質(zhì)體的攝取
將紫杉醇誘導(dǎo)發(fā)生emt的腫瘤mcf7細(xì)胞接種于放置蓋破片的24孔板中,培養(yǎng)過夜,使細(xì)胞爬片。移除培養(yǎng)基,分別用包載香豆素的未經(jīng)adh-1修飾的脂質(zhì)體和主動(dòng)靶向腫瘤emt細(xì)胞的新型抗耐藥脂質(zhì)體處理細(xì)胞2h,同時(shí)設(shè)置受體提前封閉對(duì)照組:先用游離的adh-1處理細(xì)胞1h,然后再用包載香豆素的主動(dòng)靶向腫瘤emt細(xì)胞的新型抗耐藥脂質(zhì)體處理2h。用激光共聚焦顯微鏡觀察各處理組脂質(zhì)體在紫杉醇誘導(dǎo)發(fā)生emt的腫瘤mcf7細(xì)胞內(nèi)的攝取情況。從圖6和圖7顯示的結(jié)果可以看出:本發(fā)明設(shè)計(jì)的主動(dòng)靶向腫瘤emt細(xì)胞的新型抗耐藥脂質(zhì)體在紫杉醇誘導(dǎo)發(fā)生emt的腫瘤mcf7細(xì)胞內(nèi)的攝取量明顯高于未經(jīng)adh-1修飾的脂質(zhì)體的攝取量,說明該主動(dòng)靶向腫瘤emt細(xì)胞的新型抗耐藥脂質(zhì)體能主動(dòng)靶向紫杉醇誘導(dǎo)發(fā)生emt的腫瘤mcf7細(xì)胞。同時(shí),從圖8也可以看出提前用游離adh-1處理的對(duì)照組,紫杉醇誘導(dǎo)發(fā)生emt的腫瘤mcf7細(xì)胞對(duì)主動(dòng)靶向腫瘤emt細(xì)胞的新型抗耐藥脂質(zhì)體的攝取量與實(shí)驗(yàn)組相比有所下降,說明該主動(dòng)靶向腫瘤emt細(xì)胞的新型抗耐藥脂質(zhì)體是通過與紫杉醇誘導(dǎo)發(fā)生emt的腫瘤mcf7細(xì)胞表面的n-cadherin的特異性結(jié)合,主動(dòng)靶向進(jìn)入細(xì)胞的。圖6,圖7,圖8的比例尺為50.0μm。
主動(dòng)靶向腫瘤emt細(xì)胞的新型抗耐藥脂質(zhì)體的細(xì)胞毒性測(cè)定
首先,用cck-8法測(cè)定了游離紫杉醇對(duì)未經(jīng)紫杉醇誘導(dǎo)的腫瘤mcf7細(xì)胞和紫杉醇誘導(dǎo)發(fā)生emt的腫瘤mcf7細(xì)胞的半抑制濃度(ic50),結(jié)果分別為77.7nm和320.7nm,進(jìn)一步證明上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化與腫瘤耐藥確實(shí)有密切的聯(lián)系,而且可以初步得出這樣的結(jié)論:腫瘤細(xì)胞發(fā)生上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化后,會(huì)產(chǎn)生耐藥,降低對(duì)化療藥物的敏感性。也再次證明,我們發(fā)明的主動(dòng)靶向腫瘤emt細(xì)胞的新型抗耐藥脂質(zhì)體通過靶向腫瘤emt細(xì)胞來抗耐藥的可行性。
接著,用cck-8法測(cè)定了主動(dòng)靶向腫瘤emt細(xì)胞的新型抗耐藥脂質(zhì)體的細(xì)胞毒性:將紫杉醇誘導(dǎo)發(fā)生emt的腫瘤mcf7細(xì)胞(5×103/孔)接種于96孔板中,培養(yǎng)過夜。分別加入100μl/孔的一系列紫杉醇濃度梯度的游離紫杉醇,包載紫杉醇的未經(jīng)adh-1修飾的脂質(zhì)體和主動(dòng)靶向腫瘤emt細(xì)胞的新型抗耐藥脂質(zhì)體,同時(shí)以加入100μl/孔的完全培養(yǎng)基作為空白對(duì)照組,將細(xì)胞在細(xì)胞培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)48h,然后加入10μl/孔的cck-8溶液繼續(xù)培養(yǎng)1h,最后在酶標(biāo)儀上,于450nm測(cè)定od值。按以下公式計(jì)算細(xì)胞生存率:
細(xì)胞生存率(%)=(od樣品/od空白)×100%
從圖9顯示的結(jié)果表明:紫杉醇誘導(dǎo)發(fā)生emt的腫瘤mcf7細(xì)胞確實(shí)對(duì)紫杉醇產(chǎn)生了耐藥,即使當(dāng)游離紫杉醇的濃度達(dá)到96nm時(shí),對(duì)腫瘤emt細(xì)胞的生存影響也很小(生存率為90%);而用包載紫杉醇的主動(dòng)靶向腫瘤emt的新型抗耐藥脂質(zhì)體處理紫杉醇誘導(dǎo)產(chǎn)生emt的腫瘤mcf7細(xì)胞,在紫杉醇的濃度為16nm時(shí)就與游離紫杉醇的生存率產(chǎn)生了顯著性的差異,而且當(dāng)紫杉醇的濃度為96nm時(shí)其生存率僅為50%,經(jīng)計(jì)算,包載紫杉醇的主動(dòng)靶向腫瘤emt的新型抗耐藥脂質(zhì)體處理的細(xì)胞半抑制濃度為96nm,這與游離紫杉醇對(duì)紫杉醇誘導(dǎo)發(fā)生emt的腫瘤mcf7細(xì)胞的半抑制濃度320.7nm相比有大幅度的下降,這說明:本發(fā)明的主動(dòng)靶向腫瘤emt的新型抗耐藥脂質(zhì)體顯著提高了腫瘤emt細(xì)胞對(duì)紫杉醇的敏感性,起到了逆轉(zhuǎn)腫瘤耐藥的效果。
實(shí)施例2
將第一步的adh-1肽和nhs-peg2000-dspe的質(zhì)量5mg和10mg改為5mg和5.5mg;將第二步的adh-1-peg2000-dspe的質(zhì)量0.6mg改為0.9mg;其它制備條件不變,制備主動(dòng)靶向腫瘤emt細(xì)胞的新型抗耐藥脂質(zhì)體。
實(shí)施例3
將第一步的adh-1肽和nhs-peg2000-dspe的質(zhì)量5mg和10mg改為5mg和7.5mg,將第二步的adh-1-peg2000-dspe的質(zhì)量0.6mg改為1.1mg,其它制備條件不變,制備主動(dòng)靶向腫瘤emt細(xì)胞的新型抗耐藥脂質(zhì)體。