基于人血清白蛋白多肽片段的新型可注射用肾靶向药物载体的研究

Selective targeting of drugs to kidneys may enable an increased renal effectiveness combined with a reduction of extrarenal toxicity. Some foreign reports showed that many carriers exhibited the fine renal targeting profiles; however, the problems of poor biocompatibility and safety of materials themselves as the obstacles were not resolved yet, which caused that there has been no renal targeting carrier for intravenous injection used in clinical therapy until now on. In addition, domestic research on renal targeting was a weak link of drug delivery field and only a few of research paper about renal targeting carrier were reported. Therefore, these problems seriously hamper the development of renal delivery system. To develop the proper renal targeting carrier for clinical therapy, human serum albumin, as starting material, was firstly cleaved into albumin fragments with certain sequence as candidates of renal targeting carrier. Then, the renal targeting profiles of albumin fragments were investigated to obtain the optimal carrier. Furthermore, biocompatibility of the optimal carrier and the properties of optimal carrier-triptolide prodrug were evaluated. The results will confirm our hypothesis, which can supply available information to develop renal delivery system for clinical therapy.

选择性地将药物靶向到肾脏不仅能降低药物的肾外毒性，而且能增强药物对肾脏疾病的治疗效果。从国外相关肾靶向的研究中可以发现，已有多种载体材料显示出了肾脏靶向潜能，然而这些材料的生物相容性及安全性问题至今仍未得到解决，导致了目前还没有可供临床使用的肾靶向药物载体获批。同时，国内肾靶向给药系统的研究较少，一直是靶向药物领域的一个薄弱环节，这些均严重制约了肾靶向传递系统的发展。因此，积极提出对肾靶向药物载体的开发对该领域研究具有极其重要的科学意义。本课题首次提出以人血清白蛋白为起始原料，切割成具有固定序列的多肽片段为候选载体材料，研究多肽片段在体内外肾靶向性强弱，筛选出其中最具肾靶向性的肽链片段，再系统评价优选多肽片段的生物相容性以及与模型药物雷公藤内酯醇所形成前体药物的相关药动学和药效学性质，阐明优选多肽片段作为可注射用新型肾靶向药物载体的可能，为开发可供临床使用的肾靶向药物治疗系统奠定科研基础。

肾脏是人体泌尿系统的重要器官，维持着机体的营养和代谢平衡。肾功能不全常导致许多慢性肾脏疾病，危及公众健康。当病情恶化后，就不得不采用昂贵的透析、肾移植这类替代疗法来维持患者生命，而如果选择常规药物治疗，也常导致不同的肾外效应。因此，发展新的肾靶向药物策略治疗肾脏疾病是非常必要的。.为了开发新的适用于临床治疗的肾脏靶向载体，我们选择人血清白蛋白作为起始材料，采用溴化氰将其切割成特定的多肽片段，并用Superdex 75 和CM-Sepharose FF小柱分离纯化得到三种固定序列的多肽片段：PF-A1-123, PF-A124-298 和PF-A299-585。体外结果表明，三种多肽片段对HeLa 和犬肾脏上皮细胞（MDCK细胞）的生长无明显不良影响，且PF-A299-585表现出最好的MDCK细胞亲和性。通过静脉注射后，三种片段均能选择性的蓄积在肾脏，光学成像研究表明，多肽片段主要分布在肾小管位置。静脉注射后1h，约有40%注射剂量的PF-A299-585蓄积在肾脏，是优选的肾靶向药物载体。虽然人血清白蛋白在临床应用中显示了很好的血液相容性，但所制备的多肽片段的相关信息我们并不得而知。本研究中，评价了三种多肽片段的血液相容性。结果显示，三种多肽片段均显示了很好的血液相容性，未能造成凝血、血细胞凝聚或者免疫应答，这初步说明了多肽片段是安全的药物载体。最后，中药抗炎活性单体药物雷公藤内酯醇（triptolide, TP）作为模型药物通过丁二酸间隔基，与优选载体PF-A299–585相连接，形成雷公藤内酯醇-多肽片段前体药物（TPS-PF-A299–585）。与原药相比，前体药物显示出相似的抗炎活性，但细胞毒性明显降低。荧光示踪研究表明，前体药物能显著的蓄积在小鼠肾脏组织，且能被MDCK特异性摄取。通过使用结合物治疗膜性肾病模型大鼠证实了前体药物的肾脏靶向性，结果显示，前体药物显著改善了模型大鼠的血浆生化指标，缓解了模型大鼠的肾小球损伤。.综上所述，本研究采用人血清白蛋白为起始材料，通过特异性切割制得了三种具有良好血液相容性的多肽片段，其中PF-A299–585具有最好的肾脏靶向性，是优选的肾靶向药物载体，能有效的传递模型药物雷公藤内酯醇到达肾脏部位，治疗肾脏疾病，实现了之前的设想。