寡肽两性离子脂质体作为线粒体靶点抗肿瘤药物载体的研究

根据肿瘤生理条件和线粒体靶点药物的要求，设计寡肽两性离子脂质材料，以坦西莫司为模型药物，构建靶向线粒体的脂质体。该材料由谷氨酸-组氨酸-赖氨酸与柠糠酸基组成两性离子亲水头基，由长链烷烃组成疏水尾。在中性pH亲水头基呈负电性，脂质体与血液相容。在肿瘤细胞外微弱酸性环境中亲水头基迅速发生pH响应，转呈阳离子性质，实现细胞对脂质体的内吞。在内涵体偏酸性条件下亲水头基中的组氨酸等发生质子海绵作用，同时柠糠酸酰基降解，使脂质体从内涵体逃逸至中性胞质中仍维持强阳离子特征，得以在负电性线粒体膜上富集，释放出药物与膜蛋白形成复合体发挥作用，使肿瘤细胞凋亡。这种针对药物靶向输送全过程pH环境复杂变化可以发生在体高度响应的设计，是一种源头创新的线粒体靶向策略。两性离子脂质体既有阳离子载体优良的靶向功能，又避免了其毒性问题，为线粒体靶点抗肿瘤药物提供了安全高效的载体平台。

根据肿瘤生理条件和线粒体靶点药物的要求，设计和合成了寡肽两性离子脂质，由谷氨酸、组氨酸与六氢苯酸组成两性离子亲水头基，长链烷烃组成疏水尾。以抗肾肿瘤细胞药物坦西莫司为模型药物，构建了多级pH响应的线粒体靶向脂质体。该脂质体在中性pH下呈负电性，与血液相容。在肿瘤细胞外的微弱酸性下迅速发生pH响应，转呈阳离子性，有利于细胞的内吞。在溶酶体的酸性环境，组氨酸发生质子海绵作用，同时六氢苯酰基降解，使脂质体从内涵体/溶酶体逃逸至中性细胞质中仍维持强阳离子特征，得以在负电性线粒体膜上富集，释放出药物发挥作用。. 本课题系统研究了坦西莫司寡肽两性离子脂质在各种生理环境（血液、肿瘤组织、溶酶体、胞质）的pH敏感性、肿瘤细胞内的转运、大鼠药动学和小鼠体内组织分布、体内外抗肿瘤活性以及初步体内急性免疫学。研究表明：本课题构建的智能型线粒体靶向脂质体针对药物靶向输送全过程pH环境的复杂变化，发生了在体的高度响应，增加了药物在肿瘤组织的蓄积和肿瘤细胞的摄取，实现了细胞内的有效传递和线粒体膜的定位，抑制了肿瘤细胞的生长，提高了抗肿瘤效果，降低了抗肿瘤药物的毒副作用，为线粒体靶点抗肿瘤药物提供了安全、高效的载体平台。. 本课题在完成原有研究计划的同时，进一步将课题拓宽延伸，研究了聚乙二醇修饰的坦西莫司寡肽两性离子脂质体，研究显示：该递药系统除了仍然具有各种生理环境的pH响应外，还具有良好的长循环作用，具有更强的抑制肿瘤生长的作用，毒副作用更低，并可显著延长荷瘤小鼠的生存期。. 本课题的研究成果共发表论文8篇，其中5篇被SCI收录, 最高影响因子为14.829 （Adv. Mater.）并被选用为封底故事 (Highlighted as Back Cover)。且被Wiley中国网站Materials Views 作为热点报道。获得授权专利1项，申请专利1项（已公开）。参加国际会议6次，口头报告2次。参加国内会议3次。培养博士生2名（已获博士学位），硕士生3名（已获硕士学位）。课题负责人张灿获得江苏省333人才工程第2层次的培养，骨干成员博士生莫然获得2013年江苏省优秀博士论文以及中国药科大学第一届拔尖人才的培养。