兩種新型的紅細(xì)胞膜載藥系統(tǒng)研究綜述

1、中 南 大 學(xué) 網(wǎng) 絡(luò) 教 育畢 業(yè) 論 文論文題目 兩種新型的紅細(xì)胞膜載藥系統(tǒng)研究綜述 姓 名 羅椿玫 學(xué) 號(hào) 14134020701079 專 業(yè) 藥學(xué) 層 次 專升本 學(xué)習(xí)中心 重慶學(xué)習(xí)中心 指導(dǎo)教師 張友政 2016年9月30日中南大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）中南大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育畢業(yè)論文任務(wù)書學(xué)生姓名 羅椿玫 學(xué)號(hào) 14134020701079 學(xué)習(xí)中心 重慶直屬學(xué)習(xí)中心 入學(xué)時(shí)間 2014-09 專業(yè) 藥學(xué) 畢業(yè)論文題目 兩種新型的紅細(xì)胞膜載藥系統(tǒng)研究綜述 1畢業(yè)論文任務(wù)要求：論文任務(wù)： 本文將應(yīng)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，對(duì)兩種新型的紅細(xì)胞膜載藥系統(tǒng)研究綜述，具體研究任務(wù)包括：

2、（1） 紅細(xì)胞作為藥物載體的發(fā)展歷程（2） 紅細(xì)胞作為藥物載體的特點(diǎn) （3） 紅細(xì)胞載體的制備（4） 基于紅細(xì)胞載藥系統(tǒng)的最新進(jìn)展 論文要求：（1） 資料要充分，結(jié)構(gòu)要完整，論述要清晰；（2） 重要數(shù)據(jù)及引用他人成果要表明出處；（3） 字?jǐn)?shù)不少于5,000字； （4） 按時(shí)完成畢業(yè)論文各階段工作，不突擊、不抄襲；2主要參考資料：1AlabiCA,LoveKT,SahayG,etal.MultiparametricapproachfortheevaluationoflipidnanoparticlesforsiRNAdeliveryJ.ProcNatlAcadSciUSA,2013,110(32

3、):12881-12886.2BhateriaM,RachumalluR,SinghR,etal.Erythrocytes-basedsyntheticdeliverysystems:transitionfromconventionaltonovelengineeringstrategiesJ.ExpertOpinDrugDeliv,2014,11(8):1219-1236.3YooJW,IrvineDJ,DischerDE,etal.Bioinspired,bioengineeredandbiomimeticdrugdeliverycarriersJ.NatRevDrugDiscov,201

4、1,710(7):521-535.4HamidiM,TajerzadehH.Carriererythrocytes:anoverviewJ.DrugDeliv,2003,10(1):9-20.3畢業(yè)論文進(jìn)度安排：起 止 時(shí) 間階 段 內(nèi) 容2016年7月10日2016年9月17日收集有關(guān)論文（設(shè)計(jì)）資料，指導(dǎo)老師組織學(xué)生進(jìn)行論文選題、指導(dǎo)學(xué)生選定任務(wù)書或?qū)徍藢W(xué)生自擬任務(wù)書并下達(dá)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書。2016年9月18日2016年10月24日撰寫論文、提交初稿，指導(dǎo)老師進(jìn)行論文指導(dǎo)和評(píng)閱。2016年10月25日2016年11月15日上傳畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）終稿，指導(dǎo)老師進(jìn)行指導(dǎo)和評(píng)閱。2016年1

5、1月下旬-12月上旬畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）答辯。目錄摘要11紅細(xì)胞22紅細(xì)胞作為藥物載體的發(fā)展歷程23紅細(xì)胞作為藥物載體的特點(diǎn)33.1延長藥物在體內(nèi)的半衰期33.2良好的生物相容性和可降解性，減少不良反應(yīng)33.3增加藥物在體內(nèi)的穩(wěn)定性，降低免疫原性33.4增加藥物的靶向性33.5延長藥物釋放時(shí)間，保持血藥濃度穩(wěn)定43.6負(fù)載各類物質(zhì)進(jìn)行遞送44紅細(xì)胞載體的制備54.1紅細(xì)胞載體的來源54.2紅細(xì)胞載體的載藥方式54.2.1將藥物包載入紅細(xì)胞內(nèi)54.2.2將藥物連接在紅細(xì)胞膜上55基于紅細(xì)胞載藥系統(tǒng)的最新進(jìn)展55.1紅細(xì)胞膜包裹納米粒(RBC-NP)55.1.1RBC-NP的制備、載藥和釋藥方式制備6

6、5.1.2RBC-NP作為藥物載體的特點(diǎn)及應(yīng)用65.2紅細(xì)胞膜納米海綿75.2.1作為解毒劑75.2.2作為抗毒疫苗75.2.3治療免疫系統(tǒng)疾病86展望8參考文獻(xiàn)9致 謝9摘要 大多數(shù)藥物存在不良反應(yīng)、血藥濃度波動(dòng)大等現(xiàn)象，基因藥物(特別是小干擾RNA)還存在快速降解的風(fēng)險(xiǎn)。為解決這類問題，研究者們選擇各種各樣的化學(xué)類或生物類載體去運(yùn)載藥物1.在眾多的藥物載體中，紅細(xì)胞因其自身的獨(dú)特性質(zhì)備受關(guān)注。紅細(xì)胞是血液中數(shù)量最多且壽命最長的細(xì)胞。正常的成熟紅細(xì)胞無核、無細(xì)胞器，呈雙凹圓碟形，直徑78m,中央最薄處僅約1m,這種特殊的結(jié)構(gòu)有利于增大其表面積以便進(jìn)行物質(zhì)交換。2.紅細(xì)胞具有可塑變形性，在全身

7、血管中循環(huán)運(yùn)行時(shí)，經(jīng)過變形才能通過口徑比它小的毛細(xì)血管和血竇孔隙。紅細(xì)胞膜存在滲透脆性，在低滲溶液中紅細(xì)胞可發(fā)生溶血，利于物質(zhì)的交換3,紅細(xì)胞膜本身適合在血管內(nèi)運(yùn)輸。關(guān)鍵詞：紅細(xì)胞，基因藥物，毛細(xì)血管1紅細(xì)胞紅細(xì)胞也稱紅血球，在常規(guī)化驗(yàn)英文?？s寫成RBC，是血液中數(shù)量最多的一種血細(xì)胞，同時(shí)也是脊椎動(dòng)物體內(nèi)通過血液運(yùn)送氧氣的最主要的媒介，同時(shí)還具有免疫功能。哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞是無核的，這意味著它們失去了DNA。紅細(xì)胞也沒有線粒體，它們通過分解葡萄糖釋放能量。運(yùn)輸氧氣，也運(yùn)輸一部分二氧化碳。運(yùn)輸二氧化碳時(shí)呈暗紫色，運(yùn)輸氧氣時(shí)呈鮮紅色紅細(xì)胞會(huì)生成于骨髓之內(nèi)，開始在白細(xì)胞內(nèi)生長。紅細(xì)胞老化后，易導(dǎo)致

8、血管堵塞，所以會(huì)自動(dòng)返回骨髓深處，由白細(xì)胞負(fù)責(zé)銷毀；或是在經(jīng)過肝臟時(shí)，被枯否細(xì)胞分解成為膽汁。人類的紅細(xì)胞是雙面凹的圓餅狀。邊緣較厚，而中間較薄，就好像是一個(gè)甜甜圈一樣，只是當(dāng)中沒有一個(gè)洞而已。這種形狀可以最大限度的從周圍攝取氧氣。同時(shí)它還具有柔韌性，這使得它可以通過毛細(xì)血管，并釋放氧分子，直徑通常是6m8m。由于這種特別的形狀而且體積比較小，所以表面積對(duì)體積的比值較大，使氧氣以及二氧化碳能夠快速地滲透細(xì)胞內(nèi)外。紅細(xì)胞的細(xì)胞膜含有特別的多糖類以及蛋白質(zhì)，但是這種結(jié)構(gòu)因人而異，這些結(jié)構(gòu)是構(gòu)成血型的基本要素。成人體內(nèi)大約有23×10的13次方個(gè)紅細(xì)胞（女性大約為45百萬/毫升血液，男性為

9、56百萬/毫升血液）。女性比男性少的原因，是因?yàn)樯沓鲅斐傻默F(xiàn)象。另外睪丸酮也具有刺激紅細(xì)胞生成激素制造紅細(xì)胞的功能。在人的紅細(xì)胞內(nèi)所含的血紅蛋白占血球總量的30%以上，是血液中最通常的一種血細(xì)胞，在干重9%時(shí)，占94%，隨著氧分壓的變化與氧結(jié)合或游離，但它的解離曲線和純血紅素的溶液不同，在氧分壓低的組織，紅細(xì)胞具有放出多量氧的能力。另外，在紅細(xì)胞內(nèi)，存在有碳酸脫氫酶，在將二氧化碳轉(zhuǎn)化為碳酸氫根離子的可逆反應(yīng)中起觸媒作用。因此紅細(xì)胞運(yùn)送血液二氧化碳的能力很強(qiáng)。在人及其他哺乳動(dòng)物中，成熟的紅細(xì)胞是無核的。這意味著它們失去了DNA。紅細(xì)胞也沒有線粒體，它們通過糖酵解途徑（無氧呼吸）合成能量。成熟

10、的哺乳類紅細(xì)胞是雙凹圓盤狀，如此可增加其表面積，使物質(zhì)更容易通過其細(xì)胞膜。 2紅細(xì)胞作為藥物載體的發(fā)展歷程早在1953年，已有科學(xué)家嘗試用紅細(xì)胞運(yùn)載化學(xué)物質(zhì)。隨后有人成功將相對(duì)分子質(zhì)量10250kD的右旋糖酐類載入紅細(xì)胞。而直到1973年，科學(xué)家們才開始采用紅細(xì)胞做為藥物載體，并于1979年首次以紅細(xì)胞載體(carriererythrocytes)來描述運(yùn)載藥物的紅細(xì)胞4.最先應(yīng)用紅細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)的是各種酶類，如乙醛脫氫酶5、谷氨酸脫氫酶6等。經(jīng)過30多年發(fā)展，紅細(xì)胞已應(yīng)用于輸送不同性質(zhì)的藥物，用于治療腫瘤、心腦血管疾病、各類炎癥等。 3紅細(xì)胞作為藥物載體的特點(diǎn)紅細(xì)胞作為藥物載體主要有以下優(yōu)勢：降解

11、不會(huì)產(chǎn)生有毒或有害物質(zhì)，紅細(xì)胞的粒徑及形狀相同，提供相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境，各種化學(xué)物質(zhì)和酶都可包裹在紅細(xì)胞膜內(nèi)，防止內(nèi)源物質(zhì)降解運(yùn)載的藥物，可調(diào)整藥物的藥代動(dòng)力學(xué)和藥效學(xué)，保持血漿內(nèi)藥物濃度的穩(wěn)定，延長藥物的全身作用時(shí)間，減少藥物的不良反應(yīng)等7. 3.1延長藥物在體內(nèi)的半衰期正常紅細(xì)胞的壽命為120d左右，其體內(nèi)循環(huán)時(shí)間遠(yuǎn)高于普通藥物載體。將藥物用紅細(xì)胞負(fù)載后可顯著延長其體內(nèi)半衰期，提高藥物療效。將抗腫瘤藥物長春新堿(MTX)、甲氨蝶呤(VCR)采用紅細(xì)胞單一負(fù)載或復(fù)合負(fù)載后，可顯著提高藥物抗腫瘤活性，延長藥物作用時(shí)間。其中MTX+VCR的雙載紅細(xì)胞對(duì)K562細(xì)胞48h的抑制率為(68.63

12、77;2.76)%,顯著高于MTX或VCR單載紅細(xì)胞(P<0.05)8-10.連燕舒11以紅細(xì)胞運(yùn)載嗎啡(M-RBC)用于手術(shù)后鎮(zhèn)痛，實(shí)驗(yàn)組術(shù)后無痛時(shí)間為(15.7±5.6)h,遠(yuǎn)高于對(duì)照組(3.2±2.3)h,明顯延長了嗎啡的鎮(zhèn)痛時(shí)效，且M-RBC半衰期為(6.48±1.56)h,與文獻(xiàn)報(bào)道嗎啡體內(nèi)半衰期2.53h相比顯著增加。核磁共振檢查一般采用超順磁氧化鐵顆粒(SPIO)和超小型超順磁氧化鐵顆粒(USPIO)作為對(duì)比劑。Antonelli等12用紅細(xì)胞運(yùn)載SPIO作對(duì)比劑，注射后24h血液內(nèi)鐵離子濃度仍接近檢測限，該對(duì)比劑血液中壽命可被延長至12d.

13、3.2良好的生物相容性和可降解性，減少不良反應(yīng)天然紅細(xì)胞為機(jī)體固有成分，可通過代謝完全降解為無毒產(chǎn)物，作為運(yùn)載體在體內(nèi)不會(huì)引起其他不良反應(yīng)。聚氧乙烯蓖麻油(Cremophor)常添加于紫杉醇注射液中作增溶劑，但易引起感染、過敏等不良反應(yīng)。Harisa等13嘗試以紅細(xì)胞作為藥物載體運(yùn)載紫衫醇，替代Cremophor的使用。載藥的紅細(xì)胞各種生理特性并無顯著差異，可作為紫衫醇的藥物靶向輸送載體。 3.3增加藥物在體內(nèi)的穩(wěn)定性，降低免疫原性紅細(xì)胞可形成一個(gè)隔離空間以保護(hù)運(yùn)載的物質(zhì)，使藥物不受內(nèi)源性因素的影響而過早失活和降解，提高藥物在體內(nèi)的穩(wěn)定性。此外，亦可減少外源性大分子(如基因物質(zhì)、蛋白等)引起的

14、免疫反應(yīng)，是運(yùn)載大分子藥物的理想工具14. 3.4增加藥物的靶向性紅細(xì)胞因衰老或其他原因造成膜表面性質(zhì)變化，經(jīng)過脾和肝時(shí)可被網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)(RES)的巨噬細(xì)胞識(shí)別、吞噬，因此紅細(xì)胞可作為天然的RES靶向給藥載體。已有研究將干擾素-2b用紅細(xì)胞擔(dān)載后用于RES靶向給藥15.為增加紅細(xì)胞被識(shí)別能力，Chiarantini等16將反義肽核酸載入紅細(xì)胞后，誘導(dǎo)紅細(xì)胞表面的帶三蛋白凝集并固定化，使之成為自體免疫球蛋白G(IgG)的識(shí)別、結(jié)合位點(diǎn)，從而被巨噬細(xì)胞內(nèi)吞，最終抑制了巨噬細(xì)胞內(nèi)一氧化氮合酶(iNOS)和環(huán)氧化酶2(COX-2)的表達(dá)。除RES靶向外，紅細(xì)胞載體還可實(shí)現(xiàn)其他部位靶向?；熕幬镌谡＝M

15、織器官的分布積累是導(dǎo)致其不良反應(yīng)的重要原因，磁化紅細(xì)胞載體是解決這一問題的新手段。有報(bào)道將氧化鐵納米粒通過生物素-親和素方法偶聯(lián)到紅細(xì)胞表面，或?qū)⑺难趸F納米粒載入紅細(xì)胞內(nèi)，制成紅細(xì)胞磁化載體來運(yùn)載多柔比星17-18.磁化紅細(xì)胞本身生理特性并無明顯改變，但在外磁場的控制下可將藥物準(zhǔn)確輸送到腫瘤部位。Cinti等19將超順磁納米粒載入紅細(xì)胞內(nèi)，并以病毒血凝素糖蛋白對(duì)紅細(xì)胞膜表面進(jìn)行修飾，構(gòu)建一種新型紅細(xì)胞磁化載體。該磁化載體到達(dá)靶部位后能高效地與腫瘤細(xì)胞融合并釋放藥物，用其運(yùn)載地西他濱，給藥劑量僅為常規(guī)化療劑量的10%. 3.5延長藥物釋放時(shí)間，保持血藥濃度穩(wěn)定紅細(xì)胞膜是具有生物活性的半透膜，

16、藥物被載入紅細(xì)胞后可實(shí)現(xiàn)緩慢持續(xù)釋放，與傳統(tǒng)給藥方式相比，能明顯減少血藥濃度的波動(dòng)。Alanazi等20用紅細(xì)胞負(fù)載伯氨喹用于瘧疾的治療，載藥后的紅細(xì)胞可實(shí)現(xiàn)48h的藥物持續(xù)釋放，但膜上谷胱甘肽(GSH)的含量顯著降低，使載藥后的紅細(xì)胞更易被氧化。Bossa等21將地塞米松的前藥地塞米松-21-磷酸鹽(DEX21-P)載入紅細(xì)胞內(nèi)，DEX21-P先在酶的作用下去磷酸化生成地塞米松，再通過自由擴(kuò)散作用釋放到紅細(xì)胞外，如此給藥一次便可維持34周的治療濃度。 3.6負(fù)載各類物質(zhì)進(jìn)行遞送紅細(xì)胞載體適用范圍廣，無論是大分子藥物還是小分子藥物，大多可被紅細(xì)胞運(yùn)載，在適當(dāng)?shù)妮d藥條件下可較大程度地保持紅細(xì)胞的

17、活性和功能。Harisa等22用紅細(xì)胞負(fù)載降血脂藥物普伐他汀，探究不同包封條件對(duì)紅細(xì)胞載藥率及其生理特性的影響，結(jié)果顯示在0.6%NaCl、普伐他汀質(zhì)量濃度為10mg/mL下孵育60min可得到最大載藥率，且紅細(xì)胞的生理特性基本無變化。Favretto等23則研究了用3種方法將不同相對(duì)分子質(zhì)量的酶載入紅細(xì)胞的情況，結(jié)果顯示，氯丙嗪浸泡法和脂質(zhì)體融合法，相較于低滲透析法，可提高載藥率減少不良反應(yīng)。Shi等24利用二硬脂酸磷脂酰乙酰胺將IgG連接于紅細(xì)胞膜上，這種方法可顯著提高整個(gè)紅細(xì)胞載體的穩(wěn)定性，且有利于藥物的靶向運(yùn)輸。 4紅細(xì)胞載體的制備 4.1紅細(xì)胞載體的來源紅細(xì)胞及紅細(xì)胞膜的來源與提取相

18、對(duì)簡單，一般通過離心方法得到血液中的紅細(xì)胞，采用低滲溶血的方式取得紅細(xì)胞膜，也有化學(xué)合成仿生的紅細(xì)胞膜25. 4.2紅細(xì)胞載體的載藥方式 4.2.1將藥物包載入紅細(xì)胞內(nèi)目前，人們運(yùn)用一系列技術(shù)將治療成分包裹入紅細(xì)胞內(nèi)，常用的有低滲法、化學(xué)法、電穿孔、胞吞法和脂質(zhì)融合法等26-28.對(duì)于可自由擴(kuò)散的小分子藥物，常將其前藥或其藥物結(jié)合蛋白包載入紅細(xì)胞內(nèi)，通過前藥的代謝或結(jié)合蛋白對(duì)小分子藥物的親和力實(shí)現(xiàn)藥物的緩慢釋放。大分子蛋白例如一些酶類(其作用底物可穿過紅細(xì)胞膜進(jìn)入胞內(nèi)的)可直接包載入紅細(xì)胞內(nèi)，如此既可保持藥物本身的穩(wěn)定性，亦可實(shí)現(xiàn)緩慢催化作用29. 4.2.2將藥物連接在紅細(xì)胞膜上若藥物(酶或

19、其他藥物)必須同紅細(xì)胞膜外不能穿膜的底物直接作用才能產(chǎn)生治療效果，則常用不同的連接方法將藥物連接于紅細(xì)胞膜上。其中親和素-生物素方法是膜與藥物(特別是生物藥物)結(jié)合的最常用技術(shù)30.哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞膜生物素酰化可通過生物素N-溴代琥珀酰亞胺酯(NHS-biotin)引入氨基，也可生物氧化紅細(xì)胞膜的醛基。Magnani等31比較了這些方法，發(fā)現(xiàn)通過NHS-biotin生物素酰化的細(xì)胞活性最好，每1個(gè)紅細(xì)胞膜連接約1000個(gè)生物素，在體內(nèi)24h的活性不受影響。 5基于紅細(xì)胞載藥系統(tǒng)的最新進(jìn)展紅細(xì)胞載藥的優(yōu)勢主要依靠紅細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)及功能實(shí)現(xiàn)，且紅細(xì)胞膜提取分離較簡單，因此許多研究者提取單純紅細(xì)胞膜來考

20、察其藥物輸送作用。例如Gupta等32提取純凈紅細(xì)胞膜經(jīng)擠壓制成直徑為100200nm的納米紅細(xì)胞小體，運(yùn)載法舒地爾治療肺動(dòng)脈高血壓。紅細(xì)胞膜包裹納米粒(RBC-NP)以及紅細(xì)胞膜納米海綿這兩種新型紅細(xì)胞膜載體的研究進(jìn)展介紹如下。 5.1紅細(xì)胞膜包裹納米粒(RBC-NP)RBC-NP藥物載體是將納米粒內(nèi)核和紅細(xì)胞膜結(jié)合，既能彌補(bǔ)納米粒體內(nèi)清除速度快及紅細(xì)胞載體釋藥缺乏可控性的缺點(diǎn)，又能發(fā)揮這兩類藥物載體的各自優(yōu)勢，是一種十分具有發(fā)展前景的新型藥物載體。 5.1.1RBC-NP的制備、載藥和釋藥方式制備RBC-NP一般采用低滲透析擠壓法。制備基本原理如圖1所示，在低滲環(huán)境下紅細(xì)胞膜孔打開將內(nèi)容物

21、釋出，得到的紅細(xì)胞膜經(jīng)納米膜擠壓形成納米紅細(xì)胞小體，再將納米紅細(xì)胞小體和納米粒經(jīng)反復(fù)擠壓形成RBC-NP(直徑約80nm).通過透射電鏡(TEM)觀察以及蛋白酶消化等試驗(yàn)證明，合成的RBC-NP能夠穩(wěn)定存在，且膜包裹的方向?yàn)榧t細(xì)胞膜的外側(cè)朝外，膜內(nèi)側(cè)鄰納米粒內(nèi)核。Luk等33探究了納米粒內(nèi)核的表面電性、曲率半徑等因素對(duì)紅細(xì)胞膜包裹納米粒的影響。結(jié)果顯示，紅細(xì)胞膜可包封粒徑為65340nm納米粒，負(fù)電性內(nèi)核與負(fù)電性紅細(xì)胞膜間的靜電作用是能包裹并保持穩(wěn)定的主要原因。RBC-NP主要是通過納米粒內(nèi)核載藥，目前常使用PLGA,載藥方式分為物理包封和化學(xué)鍵接。有研究通過這兩種方式將多柔比星載入RBC-N

22、P,得到的RBC-NP在PBS緩沖液中具有近似的高穩(wěn)定性，且藥效均高于單純多柔比星給藥，但化學(xué)鍵接載藥的RBC-NP藥物釋放更加持久34.RBC-NP的釋藥方式主要有被細(xì)胞吞噬后膜破裂釋藥和通過細(xì)胞膜擴(kuò)散或特殊的轉(zhuǎn)運(yùn)體系釋藥35.Gao等36研究發(fā)現(xiàn)，將脂質(zhì)體中裝載NH4HCO3,溫度上升至42時(shí)產(chǎn)生二氧化碳?xì)馀萜茐闹|(zhì)體膜，可釋放出藥物。如此實(shí)現(xiàn)溫度敏感性釋藥，且無有害化學(xué)成分殘留。除了內(nèi)部作用，也可通過外界觸發(fā)釋藥。Delcea等37發(fā)現(xiàn)，金納米粒附于紅細(xì)胞膜上，用激光照射后金納米粒聚集處的膜性質(zhì)改變，可形成孔道釋放膜內(nèi)的藥物，這些成果為日后進(jìn)一步發(fā)展RBC-NP釋藥技術(shù)提供了新思路。 5

23、.1.2RBC-NP作為藥物載體的特點(diǎn)及應(yīng)用RBC-NP與普通藥物載體相比，可顯著延長藥物的體內(nèi)循環(huán)時(shí)間。Hu等38將RBC-NP(PLGA為內(nèi)核)、PEG修飾的PLGA納米粒(PEG-PLGANP)以及PLGA納米粒(PLGANP)3種藥物載體進(jìn)行熒光染色后，尾靜脈注射入小鼠體內(nèi)，按一定時(shí)間眼眶取血進(jìn)行檢測。結(jié)果顯示，在24和48h后，RBC-NP在血液中的殘留量分別為29%和16%,顯著高于PEG-PLGANP組(11%和2%)和PLGANP組(2min后基本不存在)。RBC-NP可穩(wěn)定持續(xù)釋放藥物，增加給藥靶向性。Aryal等34將多柔比星載入RBC-NP進(jìn)行體外藥物釋放研究，發(fā)現(xiàn)72h

24、內(nèi)藥物釋放率僅為20%,約為對(duì)照組(PEG修飾的PLGA納米粒)釋放速率的二分之一。為使RBC-NP具有更好的功能性和靶向性，F(xiàn)ang等39將兩種配體即葉酸(相對(duì)分子質(zhì)量約441)和核仁素配體AS1411(Mr約9000)以磷脂分子為連接劑對(duì)紅細(xì)胞膜進(jìn)行修飾。結(jié)果顯示葉酸修飾的RBC-NP在KB細(xì)胞中攝取量提高了8倍，AS1411修飾的RBC-NP在MCF-7細(xì)胞中攝取量提高了2倍。此外，采用這種脂質(zhì)植入的修飾方式避免了普通化學(xué)修飾造成的膜蛋白變性、功能損害等問題。受到RBC-NP啟發(fā)，F(xiàn)ang等40采用腫瘤細(xì)胞膜包裹納米粒制成新型腫瘤靶向載體(CC-NP),通過細(xì)胞-細(xì)胞之間的相互作用，CC

25、-NP在腫瘤細(xì)胞的攝取量可達(dá)PLGA納米粒的20倍。本課題組目前基于RBC-NP展開小干擾RNA(siRNA)的主動(dòng)靶向輸送研究。siRNA類藥物存在快速降解的風(fēng)險(xiǎn)41,在前期篩選獲得高效、低毒氨酯類聚乙烯亞胺衍生物(PEI-Et)材料的工作基礎(chǔ)上，將PEI-Et復(fù)合siRNA,得到穩(wěn)定的載體核心納米粒(PEP)42-43;將半乳糖修飾的紅細(xì)胞膜包裹PEP作為新型輸送系統(tǒng)(Gal-RBC-PEPNPs),實(shí)現(xiàn)siRNA的穩(wěn)定包封。本課題組將考察該系統(tǒng)輸送siRNA的長效、靶向、安全性，以此探索構(gòu)建具有長效、主動(dòng)靶向功能的新型紅細(xì)胞膜類siRNA輸送載體。 5.2紅細(xì)胞膜納米海綿RBC-NP的紅

26、細(xì)胞膜可捕獲體內(nèi)毒素并使其被清除掉，從而對(duì)抗細(xì)菌感染，這種本身可吸收細(xì)菌毒素的特性RBC-NP被稱作紅細(xì)胞膜納米海綿。 5.2.1作為解毒劑作為解毒劑Hu等44通過研究發(fā)現(xiàn)，PL-GA為內(nèi)核的納米海綿，可特定吸收成孔毒素類(PFTs),顯著降低其毒性。在注射納米海綿的情況下再給予小鼠致死劑量的-毒素，小鼠存活率可達(dá)80%(存活時(shí)間超過360h).通過與PEG-PLGANP、PEG-LipidNP、納米紅細(xì)胞小體的試驗(yàn)對(duì)比，證實(shí)PLGA納米粒內(nèi)核與紅細(xì)胞膜對(duì)于吸收PFTs缺一不可。PFTs普遍具有細(xì)胞膜穿孔能力，納米海綿的紅細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)可作為該毒素作用底物吸引PFTs嵌入膜內(nèi)，但在納米粒的穩(wěn)定作用

27、下不發(fā)生溶血，且能在體內(nèi)長時(shí)間循環(huán)繼續(xù)吸收毒素，如此納米海綿可將絕大部分毒素帶離其靶細(xì)胞。當(dāng)被巨噬細(xì)胞吞噬后，納米海綿也可增強(qiáng)溶酶體對(duì)毒素蛋白的消化作用，最終可通過肝臟安全代謝。研究者緊接著進(jìn)行了鏈球菌及蜂毒肽等其他PFTs解毒試驗(yàn)，結(jié)果均可顯著減輕毒素對(duì)動(dòng)物的傷害，說明紅細(xì)胞膜納米海綿的抗菌解毒作用具有普適性，可應(yīng)用于各種PFTs的解毒治療，克服了普通解毒治療中不同的病毒必須采用不同解毒藥物的缺點(diǎn)。 5.2.2作為抗毒疫苗 除了用納米海綿直接進(jìn)行解毒治療外，也可將抗原蛋白嵌入納米海綿的紅細(xì)胞膜中制成抗毒素疫苗。Hu等45將PFTs嵌入納米海綿的膜上，PFTs在納米海綿的限制下不會(huì)對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生毒

28、性，且仍能保持原有結(jié)構(gòu)形態(tài)，通過皮下注射后隨淋巴循環(huán)可被有效運(yùn)輸?shù)矫庖呦到y(tǒng)。被漿細(xì)胞吞噬后，能產(chǎn)生大量與毒素特異性結(jié)合的IgG.與通過加熱或化學(xué)手段滅活的疫苗相比，這種疫苗產(chǎn)生的抗體數(shù)量更多，親和力更強(qiáng)，且不會(huì)引發(fā)其他針對(duì)輸藥載體的免疫并發(fā)癥。在體內(nèi)循環(huán)過程中，對(duì)正常細(xì)胞亦沒有危害。 5.2.3治療免疫系統(tǒng)疾病 納米海綿在治療型超敏反應(yīng)類疾病方面也有了新的研究進(jìn)展?？贵w誘導(dǎo)型貧血癥的致病機(jī)制是患者體內(nèi)產(chǎn)生了可與自體紅細(xì)胞膜表面抗原結(jié)合的病理性抗體，正常的紅細(xì)胞與之結(jié)合后被吞噬細(xì)胞吞噬而導(dǎo)致貧血。Copp等46的最新研究發(fā)現(xiàn)，納米海綿膜上的相應(yīng)抗原能夠保持裸露并與該病理性抗體特異性結(jié)合，可作為誘

29、餌大量中和病理性抗體，然后經(jīng)吞噬細(xì)胞作用將其清除，最終使病理性抗體不能與正常紅細(xì)胞結(jié)合，從而大大緩解自身免疫性溶血反應(yīng)或藥物誘導(dǎo)的貧血癥。納米海綿可吸收各型病理性抗體，這為解決免疫疾病治療中藥物不能普遍適用的問題47提供了思路。 6展望紅細(xì)胞載藥體系具有極高的生物相容性和可降解性，在延長體內(nèi)循環(huán)時(shí)間、提高靶向性和穩(wěn)定性、提高藥物效果等方面也具有其他傳統(tǒng)藥物載體不可比擬的優(yōu)勢48-49.相比于單純的紅細(xì)胞載藥，復(fù)合型紅細(xì)胞膜載藥體系可實(shí)現(xiàn)更多的功能(靶向性等)39.目前，已有紅細(xì)胞載體進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段29.其中，地塞米松紅細(xì)胞載體治療潰瘍性結(jié)腸炎已完成臨床期試驗(yàn);L-天門冬酰胺酶紅細(xì)胞載體治療急性淋巴細(xì)胞白血病復(fù)發(fā)正在進(jìn)行臨床期試驗(yàn)。但對(duì)于大規(guī)模生產(chǎn)和使用，紅細(xì)胞藥物載體的來源和儲(chǔ)存仍是阻礙其應(yīng)用的主要問題。與其他藥物載體相比，紅細(xì)胞源于生物體，不同來源的載體本身就具有較大的差異性，且制備過程缺少統(tǒng)一控制標(biāo)準(zhǔn)。在紅細(xì)胞的提取和載藥過程中如何減少污染、降低對(duì)膜功能的損害，如何儲(chǔ)存紅細(xì)胞載體并保持其生物活性等，都是亟待解決的問題。對(duì)于