000001bb_心怡-应用药理

脂质体抗肿瘤应用研究进展 河南职工医学院 吴心怡 摘要: 脂质体作为一种新型的药物载体具有靶向性和控释性，本文作者主要介绍了长循环脂质体， 免疫脂质体，阳离子脂质体等不同类型的脂质体在抗肿瘤方面的应用。脂质体作为抗癌药物 载体在临床上存在广阔的应用前景。 关键词：脂质体；抗肿瘤；新型载体 1. 前言 目前，肿瘤已成为导致我国人口死亡的重要病种之一。据卫生部统计，近几年中国每年新增肿 瘤病人200万人，死亡130多万人，目前全国肿瘤患者总数约为450万人左右。如此众多的肿瘤患者， 形成了一个庞大的抗肿瘤药物市场。化疗药物可以直接杀死肿瘤细胞或控制肿瘤细胞 1，抗肿瘤的 药物治疗已有了巨大的进步，但同时药物产生的副作用降低了患者的生命质量和顺应性 2。药物剂 型对药物的释放、体内分布以及药物疗效的发挥起着极其重要的作用。因此，选择合适的药物载体 以改善药物的释放及分布从而减少药物的毒副作用，最大效应的发挥疗效成为人们关注的焦点。 脂质体(liposomes) 在药物传递系统(DDS) 中具有重要地位,人们常形象地称其为生物导弹、 人工细胞,它在体内的优良组织相容性备受关注。脂质体本身具有两亲性，表面易修饰性，生物相 容性等特点 3。它作为一种新型的药物载体，具有靶向性和控释作用，能使较高浓度的药物到达肿 瘤组织，药效作用持续时间长，全身吸收药量较少，减少了抗肿瘤药物常见的副作用，显示了其独 特的优越性，治疗卡波希肉瘤的多柔比星脂质体 4 （Nexstar Company）和柔红霉素脂质体 5 （Nexstar Company），治疗卵巢癌和乳腺癌的紫杉醇脂质体（南京思科药业有限公司）早已成为 商品上市,所以将脂质体作为药物载体用于肿瘤治疗有着广阔的应用前景。 2. 不同类型脂质体的抗肿瘤应用 Bangham6等人于 1965 年第一次在论文中正式引用并描述了脂质体。1971 年，英国 Gregoriadis7等开始将脂质体作为药物载体使用。脂质体由亲水部分和亲脂部分水组成。水溶性 药物若对脂质体的亲水部分性质无影响，则选择性地进入亲水部分；同样，亲脂药物则进入脂质体 的亲脂部分 8。稳定的脂质体在体外很容易做成，但是由于脂质体在血液循环中的非特异性反应而 使其变得不稳定。这是用为脂质体的崩解受静电作用，疏水作用，范德华力的影响，同时也受免疫 系统的介导 9-10。此外，普通脂质体很容易被富集于肝脏和肾脏的吞噬细胞和网状内皮系统吞噬并 快速从体内清除，阻碍了药物对细胞，组织和器官的靶向 【11】 。因此，人们就把工作放在延长脂质 体在血液循环中的溶解时限上，选择中性脂质以及机械强度大的双分子层从而提高脂质体的体内循 环时间 12，由此相继出现了许多新的脂质体类型。 2.1 长循环脂质体 传统脂质体进入体内后很容易被单核吞噬细胞系统（MPS）吞噬，因此要避免药物到达单核吞 噬细胞系统或含较多单核吞噬细胞的组织，如肝脏和肾，Proffitt等首先报导了阻断MPS可以延长小 单室脂质体的体内滞留时间并能提高药物在实体瘤的浓度 13。寻找避免单核吞噬细胞系统（MPS） 吞噬的脂质材料成为热点，大量文献报道，单唾液酸神经节苷酯(GM1)，鞘磷脂，磷脂酰肌醇，聚 乙二醇-磷脂复合物，软脂酰-D-葡萄糖醛酸(PGlcUA)，唾液酸衍生物等都有很好的长循环效应 14。 有人将长循环脂质体又称为立体稳定脂质体或隐形脂质体，它是指用神经节昔脂(GM1)、聚乙二醇 (PEG)、磷脂酞肌醇、聚丙烯酞胺或聚乙烯毗咯烷酮等修饰脂质体表面，这些亲水聚合物形成立体 的柔性亲水表面，使脂质体不易被血液中的调理素(opsonin)识别，可降低网状内皮系统对脂质体 的清除率，延长了脂质体的作用时间，减少药物在肝、脾中的分布，减少了用药剂量 【15】 。 Litzinger等研究发现小于100nm的PGE脂质体并不进入肝实质细胞是因为PEG脂质体只有较弱的立 体障碍。他们认为增加脂质体的立体障碍可以降低MPS的识别，从而使脂质体进入肝实质细胞 【16】 。 药物的剂量是药物发挥疗效的关键，使药物能在肿瘤细胞内长时间高浓度的停留而不蓄积在正 常组织是抗肿瘤药物靶向给药的目的。由于肿瘤微脉管系统的高度通透性使得长循环脂质体进入肿 瘤组织后通过增加溶解性和滞留效应（EPR效应）自发在肿瘤组织蓄积，从而增加肿瘤组织的药物 浓度 17=19。 2.2 阳离子脂质体 阳离子脂质体常用N-1-(2,3-二油酰基氧)丙基-N,N,N-三甲氨甲基硫酸酯，胆酸钠等带正电 荷的脂类作为包裹材料制成，可以和一些带正电荷的药物相互作用从而很好的包裹药物，同时又能 和带有负电荷的细胞膜相结合更有效地释放药物。N-1-(2,3- 二油酰基氧)丙基-N,N,N-三甲氨甲 基硫酸酯是一种常用的阳离子脂质体的包裹载体材料，ampbell 【20】 等人报道它可以明显的改善脂 质体与卵巢癌的亲和性。 Thurston21 等报道，阳离子脂质体对肿瘤原生血管内皮细胞以及肿瘤细 胞有较强的粘合作用，这是由于脂质体表面的正离子与细胞表面的有很强的静电引力作用。 Abu Lila22等人采用氢化大豆磷脂酰胆碱和甲氧基聚乙二醇2000二硬脂酰磷脂酰乙醇胺将 抗血管生成剂奥沙利铂制成阳离子脂质体。通过对奥沙利铂阳离子脂质体，奥沙利铂中性脂质体， 奥沙利铂三种注射剂在荷瘤小鼠体内进行体内实验比较，结果表明，奥沙利铂阳离子脂质体有很好 的肿瘤抑制作用，缩短了荷瘤小鼠的存活时间并无明显副作用。体内成像显示阳离子脂质体较其他 两种制剂优先被肿瘤组织摄取且药物在肿瘤中的分布范围广，浓度高，有较强的肿瘤抑制作用。此 外，阳离子脂质体不仅被肿瘤组织摄取还被内皮细胞摄取，从而起到了杀灭肿瘤细胞和肿瘤血管内 皮细胞的双重靶向作用，解决了单独使用奥沙利铂时，由于剂量导致的神经毒性以及药物大量浓集 于血红细胞中使其临床疗效受到限制这一临床用药的难题 23。 JaneWenzel24等人将细胞毒类药物哌立福辛(OPP)与抗凝剂双嘧达莫(DIP)同时包裹在脂质体内 做成阳离子长循环脂质体DIP/OPPL，并进行了体内外试验。体外实验显示，DIP/OPPL显著抑制了肿 瘤细胞与血小板的聚集。给荷瘤小鼠注射DIP/OPPL，发现小鼠肺部与肺外的肿瘤转移现象受到明显 地抑制。 此外，由于阳离子脂类带有正电荷，可以与带有负电荷的DNA质粒相互结合从而达到非病毒载 体的基因传递的作用。对肿瘤的基因治疗带来了新的曙光 25-26。 2.2 免疫脂质体 被配体修饰、具有免疫活性的脂质体称为免疫脂质体，将脂质体导向于靶细胞表面抗原，使 药物对靶细胞直接发挥药效。免疫脂质体的配体有许多，可以是抗体，抗体碎片，也可以是维生素， 糖蛋白，肽类，寡核苷酸等 27。由于肿瘤组织较正常组织生长旺盛，细胞内多种物质都存在高表 达现象，抑制肿瘤生长所需的某一成分也可以抑制肿瘤的生长，因此还出现了一些针对肿瘤细胞内 某一高表达物质设计的免疫脂质体。 2.2.1 连接蛋白抗体的免疫脂质体 血清蛋白是一种内源性，无毒，无免疫原性，在体内相对亲水的蛋白质。将它连接到脂质体的 表面可以减少产生调理素的血浆蛋白在脂质体表面的聚集 28。Bin Feng 29等将硼卡钠用镍脂类做 成脂质体后，利用蛋白A的抗体亲和性将其作为衔接头，在脂质体表面接上抗表皮生长因子受体的 抗体制备了硼卡钠免疫脂质体。硼卡钠免疫脂质体可以将硼卡钠传递到表皮生长因子表达过量的神 经胶质瘤细胞。用抗硼卡钠单克隆抗体做免疫组织化学分析结果表明硼卡钠被有效地送到神经胶质 瘤细胞，而没有到达表皮生长因子表达缺陷的神经胶质瘤或早期的星状细胞。在脑瘤患鼠体内，硼 卡钠只存在于肿瘤组织中。Jun-ichi Yokoe 30等人用双功能交联剂N-琥珀酰-3-2-联硫基吡啶-丙 酸盐将重组人血清蛋白键合到PEG包裹的多柔比星脂质体表面制成长循环免疫脂质体（rHSA/PEG liposomal DXR）。在荷瘤大鼠体内研究多柔比星的体内分布特点及其药物动力学。rHSA/PEG 多柔 比星脂质体比单纯PEG包裹的脂质体的体内循环时间明显延长，肿瘤部位的药物浓度明显增加。与 单纯注射游离多柔比星相比较，肝脏和肾脏对多柔比星的摄取明显减少，同时受药物损伤较大的其 它器官和组织对药物的摄取也有所降低。Ishida 31等报道了，将转铁蛋白接到PEG脂质体上可以使 药物在被动聚集到肿瘤组织后达到细胞内发挥靶向作用。 2.2.2 连接肽类的免疫脂质体 Y. Katanasaka32等用丙-脯-精-脯-甘肽修饰的脂质体包裹SU516血管生成抑制剂制备的免疫脂 质体体内实验表明抗新生血管作用明显，肿瘤增生受到抑制，未出现明显副作用。Xiong 33等制备 了精一甘一天冬小肽类似物修饰的阿霉素立体稳定脂质体(RGDmSSL)，体内药效学实验显示其 抗肿瘤效果较普通阿霉素隐形脂质体更强，荧光共聚焦试验表明RGDmSSL可以通过整合素介导的 内吞作用促进黑色素瘤细胞对阿霉素的摄取。Noriyuki Maeda 34等人将能与肿瘤新生血管特异性 结合的小肽（丙脯精脯甘肽APRPG）接到PEG包裹的阿霉素脂质体上制成新生血管靶向脂质体，结果 显示APRPG-PEG修饰的脂质体明显地抑制了肿瘤的生长。 2.2.3 抑制肿瘤细胞高表达物质的免疫脂质体 MUC-1粘蛋白，被称为CA27.29抗原，通常在正常上皮细胞表面得到表达，但在肿瘤组织中 高表达并被异常糖基化后释放入血，因此乳腺癌和卵巢癌患者的血浆中的MUC-1抗原高于正常值 35。 Moase36等人将MUC-1的单克隆抗体B27.29连接到PEG包裹的多柔比星脂质体的表面制成免疫脂质体， 研究了多柔比星免疫脂质体对乳腺癌靶向作用极其疗效。结果表明，多柔比星免疫脂质体对肿瘤组 织的靶向作用表现出高度的特异性，而半抑制浓度（IC50）与单纯注射多柔比星相比无明显差异。 实验还指出多柔比星免疫脂质体对乳腺癌与卵巢癌的早期损害有明显疗效。 临床上常用叶酸盐受体作为卵巢癌的一个指标。这一受体在其它肿瘤组织中也同样有高表达的 现象。Lee 37等人做了叶酸靶向脂质体的研究，结果表明叶酸靶向脂质体可以与叶酸受体高表达的 KB细胞（赫拉瘤细胞）发生特异性地结合。将多柔比星做成叶酸靶向脂质体，其对叶酸受体高表达 的肿瘤细胞的细胞毒性比单纯给药时高2.7倍 38。Goren 39等人也有类似报道，叶酸靶向的多柔比 星脂质体增强了药物对靶细胞的细胞毒性，提高了细胞对脂质体的吞噬作用以及胞内的药物传递， 同时克服了药物的多药抗药性。 在肿瘤组织和新生血管内均过度表达的细胞膜第一类间质金属蛋白酶对肿瘤新生血管起着至关 重要的作用。Hiroto 40等人将间质金属蛋白酶抗体接到PEG包裹的阿霉素脂质体上做成阿霉素空间 立体稳定脂质体。体内试验表明此免疫脂质体可以明显地抑制肿瘤的生长，与未连接抗体的脂质体 相比较，毒副作用明显减少。 Ishii41等人将表皮生长因子共价结合到脂质体的表面，脂质体靶向地与肝脏表达的表皮生长 因子受体结合。由于许多肿瘤细胞内的表皮生长因子受体的表达相对较高，所以表皮生长因子靶向 脂质体对肿瘤的治疗是很有帮助的。 Hilary Shmeeda42等人将Her2单链抗体片段连接到多柔比星聚乙二醇脂质体（PLD）上制成 免疫脂质体（HT-PLD），并在荷瘤小鼠体内进行了药物靶部位的滞留时间和细胞毒性的研究。结果 指出Her2单链抗体片段的嫁接并未影响药物在体内的清除速率，药物在Her2过度表达的肿瘤细胞浓 度比腹腔注射PLD的对照组高出10到20倍，对肿瘤的细胞毒性也明显增强。 此外，经过抗核小体自身抗体修饰的盐酸多柔比星脂质体能够对大多数肿瘤细胞的表面进行特 异性识别，而对正常细胞无识别作用，与未接抗体的脂质体性比较，体内抗肿瘤活性大大提高 43。 白细胞介素-10抗体介导的磷酸胞苷酰鸟苷反义核苷酸免疫脂质体明显延长了接种神经细胞瘤小鼠 的存活周期 44。Sara Gosk 45等人对血管细胞粘附分子靶向的免疫脂质体做了体内、体外研究：体 外研究表明此脂质体可以特异地与活性内皮细胞相结合，体内研究显示血管细胞粘附分子靶向脂质 体的肿瘤局部定位明显提高。 免疫脂质体作为抗肿瘤药物的载体，能特异性与肿瘤结合，并不断释放药物，肿瘤局部形成高 浓度，且药物代谢慢，作用时间长，这种导向治疗不仅对表面有特异抗原的癌细胞起作用，也可以 杀伤无单抗结合位点的癌细胞，有利于克服肿瘤的异质性。 2.3 PH敏感脂质体 正常组织和血液的细胞外PH保持在7.4左右，细胞内为7.2；而肿瘤细胞内外PH梯度与之相反。 特别是细胞外PH值要比正常细胞的PH值低的多。对大量的肿瘤（腺癌，鳞状细胞癌，软组织肉瘤， 恶性黑色素瘤）以及肿瘤容易进入的部位（肢体，脖子，胸部）进行微电极穿刺测PH，研究表明， 这些区域的PH范围从5.7到7.8不等，平均PH值为7.0 46。 PH敏感脂质体对极性药物在细胞质中的传 递具有诱人的潜力，这是由于PH敏感脂质体很容易被细胞吞噬。这种完整吞噬主要是通过细胞的内 吞作用完成的，PH敏感脂质体进入细胞后在低PH值环境下不稳定从而将药物释放到细胞质中 47。 Elaine Amaral Leite48等人采用反相蒸发法制备了顺铂长循环PH敏感脂质体（SpHL-CDDP）， 并在雄性和雌性小鼠体内进行了急性中毒的研究。结果表明，与单纯注射顺铂药物相比较，SpHL- CDDP的半数致死量雄性小鼠增加了2.7倍，雌性小鼠增加了3.2倍。对照组出现轻度贫血，白细胞减 少，肾毒性研究表明，血液中的尿素和肌酸酐水平明显改变。SpHL-CDDP组的小鼠未出现红细胞 和白细胞的数目未现象，肾毒性也有所改善，说明顺铂长循环PH值敏感脂质体可以减少或消除顺 铂带来的药理毒性。Ishida 49等研究的阿霉素pH敏感性脂质体可在80人血浆中孵育12h仍保持基 本稳定，而在pH6545的范围内则可迅速释出约90的药物。）Kazue Hiraka 50等制备了铁-卟 啉PH敏感脂质体，体内试验表明铁卟啉作为超氧化物歧化酶的仿制晶对肿瘤细胞产生了很强的细胞 毒性。这是由于脂质体在胞内体的酸环境下不稳定迅速释放药物，使得药物在细胞质中传递，从而 很好的发挥药效。 2.4 温度敏感脂质体 脂质膜在由“凝胶态”转变到液晶结构的相变温度时，其磷脂的脂酞链紊乱度及活动度增加， 膜的流动性也增大，此时包封的药物释放速率亦增大，而未到相变温度时释放缓慢，根据这一原理 可制备温度敏感脂质体。 Yatvin51等人利用热量诱导药物从温度敏感脂质体内释放，这种脂质体所含的磷脂类成分可 以在稍高于生理温度的条件下发生相转变，对靶部位加热到42-44时，这些磷脂就会发生“融 解”，脂质体通过高热区域的血管床迅速将药物释到周围介质中。之后人们利用温度敏感脂质体载 药结合病变部位升温来实现药物的靶向投递成为一种全新的脂质体靶向策略。Seong-Yun 52等人将 抗肿瘤药物甲基黄嘌呤做成温敏型脂质体，腹腔注射与荷瘤小鼠体内，结果显示，小鼠体内的肿瘤 增长受到明显的抑制。Maruyama K 53 将神经节苷脂嵌在阿霉素热敏脂质体表面，制备了阿霉素长 循环热敏脂质体，明显增加了药物的血循环时间。van Bree 54等 对柔红霉素热敏脂质体的药动力 学研究显示，同单纯游离药物直接静脉给药相比，43，60min的局部热疗结合柔红霉素热敏脂质 体静脉注射，药物在肿瘤部位聚集的量要比前者大54倍。 2.5 磁性脂质体 磁性脂质体是指在制备脂质体时加人磁性物质(Fe 3O4等)制成。磁性脂质体通过外部磁场导向 使脂质体浓集于靶部位。 Babincov 55等采用逆向蒸发法制备了阿霉素大单室磁性脂质体，外加磁 场频率3.5MHZ，磁场强度为 1.5mT。实验结果表明由于磁场的原因脂质体被加热到42（磷脂的相 转变温度）在几分钟内就可以在靶部位将药物迅速大量地释放。 Lbbe 56 等制备表柔比星磁性脂 质体，在外加磁场强度为0.5-0.8T的环境下动物实验表明抑瘤效果显著。此外，他们采用此法对早 期治疗无效的肿瘤或肉瘤的患者进行了一期临床试验取得了预期的结果 57。 因为磁性脂质体是在脂质体中掺入铁磁性物质制成, 故当其进入体内后, 利用体外磁场的效应 可以引导药物在体内定向移动和定位集中的靶向给药。使其靶向性和专一性更强, 诊断治疗更加准 确, 快速, 从而达到高效, 速效, 低毒的效果。 2.6 其它脂质体 Adele【58】 等人做了柔顺脂质体作为透皮贴剂，体外实验结果表明质粒DNA在肺癌细胞的转染效 率大于肝癌细胞和卵巢癌细胞。体内通过聚合酶链反应和逆转录酶-PCR技术测定转染效率发现绿色 荧光蛋白存在于肝脏和肺细胞并能存在6天，同时这种脂质体可以再4的条件下物理化学性质稳定 在2个月左右。Schroede 59等人给荷有乳腺瘤的小鼠静脉注射隐形超声敏感顺铂脂质体24小时后， 将其放置到低频超声环境下一段时间后进行观察，发现肿瘤体制增生比开始退化，这说明，顺铂在 超声的诱导下从脂质体内释放从而达到治疗效果。 此外，由于需要相继出现了一些改良脂质体，如囊泡，醇质体，药质体等。 3 展望 自Bangham发现脂质体以来，脂质体由于无毒，生物可降解以及无免疫原性迅速发展成为了一 种新型的药物载体。它们既可以包裹极性药物又可以装载亲脂性药物。药物被包裹后药物动力学明 显发生改变，全省毒性降低，减少了提前降解和失活 60。此外，长循环脂质体具有延长药物在肿瘤 组织的蓄积时间，使得药物更好的发挥抗肿瘤作用，还有克服药物耐药性的特点 61,脂质体表面连 接适宜的抗体可以将药物特异性输送到靶组织或细胞，增加了药物的局部浓度，降低了全身性的副 作用 62。 尽管脂质体体存在众多的优势，但是临床上脂质体的应用并没有得到普及，这是因为它在某些 方面还存在缺陷。例如，Tatsuhiro Ishida 63等报道，在一定时间间隔内对同一动物第二次使用 PEG修饰的脂质体时，机体将产生加速血液清除速率效应（ABC效应），脂质体失去长循环作用。这 可能是由于第一次使用PEG修饰脂质体后机体产生了抗PEG免疫球蛋白（anti-PEG IgM）并结合到第 二次的脂质体的表面，从而使补体激活引发补体受体介导的肝脏枯否细胞对二次脂质体的吞噬， Tatsuhiro Ishida对此推测也进行了一系列相关的实验。因此，只有对脂质体做更深入的研究才能 更好的应用它为人类服务。 脂质体发展到现在，可以说应经到了一个相对成熟的阶段，在抗肿瘤方面的应用也在突飞猛进 的发展，脂质体作为抗癌药物载体在临床上存在广阔的应用前景。 参考文献 1 Feng S-S, Chien S. 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