本發(fā)明涉及一種骨髓基質(zhì)細胞膜仿生載藥cx4945納米遞送系統(tǒng)及其制備方法和應用,屬于載藥納米遞送系統(tǒng)及其制備和應用領(lǐng)域。
背景技術(shù):
1、急性白血病(acute?leukemia,al)是一類嚴重危害人類健康的血液系統(tǒng)惡性腫瘤。根據(jù)受累細胞的類型和治療方法的不同,可將其分為急性髓系白血病(acute?myeloidleukemia,aml)和急性淋巴細胞白血病(acute?lymphoblastic?leukemia,all)。其次根據(jù)細胞免疫表型的差異,又可以將急性淋巴細胞白血病具體分類為急性b淋巴細胞白血病(bcell?acutelymphoblastic?leukemia,b-all)和急性t淋巴細胞白血病(t?cell?acutelymphoblastic?leukemia,t-all)。近年來隨著靶向治療技術(shù)的不斷進步,急性白血病的治療也得到了快速的發(fā)展,但在急性b淋巴細胞白血病復發(fā)難治和副作用仍是亟待解決的問題。因此,探索新型、高效且低毒的治療方法迫在眉睫。
2、cx4945是一種選擇性ck2抑制劑,能夠與atp競爭性的結(jié)合到ck2α亞基,阻礙兩者結(jié)合,起到抑制ck2活性的作用。ck2在包括急性白血病在內(nèi)的多種腫瘤中的表達以及活性都高于正常組織。ck2通過使ikaros磷酸化,導致ikaros的轉(zhuǎn)錄調(diào)控功能失常,進而發(fā)生細胞周期、細胞亞定位、dna結(jié)合能力、染色體重塑等異常,最終導致白血病的發(fā)生。ikaros是一種具有重要調(diào)控作用的蛋白質(zhì),其在急性白血病的發(fā)生發(fā)展中起著關(guān)鍵作用。已有研究發(fā)現(xiàn)ikzf1基因編碼的轉(zhuǎn)錄因子ikaros是重要的白血病抑制因子,ck2通過磷酸化ikaros阻斷其與dna結(jié)合,導致對下游靶基因調(diào)控失常。cx4945能夠重塑ikaros功能,發(fā)揮其抗白血病效應。此外,在前期工作中證實了ck2是治療b-all非常有潛力的新靶點,cx4945具有顯著抑制b-all細胞增殖的作用。
3、近年來,骨髓基質(zhì)細胞膜仿生靶向治療為腫瘤靶向治療提供了新思路,增強了納米結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、減少藥物滲漏。此外,仿生的細胞膜有助于納米藥物逃離免疫系統(tǒng)的清除作用,提高藥物在體內(nèi)的生物相容性和特異性靶向性,將藥物準確且靶向地遞送至目標位置,實現(xiàn)精準治療,降低藥物的副作用。骨髓基質(zhì)細胞膜是從骨髓基質(zhì)細胞表面提取的一層薄膜,主要由脂質(zhì)雙分子層和蛋白質(zhì)組成,保留了其膜蛋白的生物活性。骨髓基質(zhì)細胞分泌的趨化因子cxcl12可以調(diào)節(jié)造血干細胞的歸巢和定植。急性白血病細胞膜表面高表達的cxcr4受體,與骨髓基質(zhì)細胞分泌的cxcl12配體特異性結(jié)合,形成cxcr4/cxcl12生物軸,使白血病細胞產(chǎn)生趨化與遷移應答。通過cxcr4/cxcl12生物軸白血病細胞歸巢至骨髓微環(huán)境,形成微小殘留病灶,導致白血病復發(fā)。因此骨髓基質(zhì)細胞膜仿生納米藥物可以通過與高表達cxcr4急性b淋巴細胞特異性結(jié)合,精準靶向治療b-all細胞,阻斷b-all細胞向骨髓歸巢。
4、cx4945藥物對治療急性白血病展現(xiàn)出了良好前景,它可以通過降低ikaros磷酸化,重新恢復其正常功能。但是cx4945作為一種小分子藥物,生物利用度較低,降解速度快,因此限制了其在血液腫瘤治療中的廣泛應用。此外,b-all細胞歸巢至骨髓依賴于cxcr4受體的調(diào)控。cxcr4與骨髓基質(zhì)細胞分泌的cxcl12配體特異性結(jié)合,形成cxcr4/cxcl12生物軸,使b-all細胞產(chǎn)生趨化與遷移應答,并向骨髓微環(huán)境歸巢。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、發(fā)明目的:本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供了一種可實現(xiàn)cx4945藥物的精準遞送的骨髓基質(zhì)細胞膜仿生載藥cx4945納米遞送系統(tǒng)及其制備方法和應用。
2、技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種骨髓基質(zhì)細胞膜仿生載藥cx4945納米遞送系統(tǒng),其以被高分子聚合物包被的cx4945藥物為內(nèi)核,內(nèi)核粒徑分布在48.364±2.357nm?;|(zhì)細胞膜為殼層,包膜后粒徑分布在114.233±2.375nm。cx4945@plga-peg納米粒子外貌在透射電鏡下呈現(xiàn)球形。此外,在包被基質(zhì)細胞膜后透射電鏡下也呈現(xiàn)球形,cx4945@plga-peg@cm表面有一層清晰的細胞膜殼層。
3、其中,所述骨髓基質(zhì)細胞膜仿生載藥cx4945納米遞送系統(tǒng)的粒徑為48~120nm。
4、其中,骨髓基質(zhì)細胞膜可以用骨髓間充質(zhì)干細胞或者骨髓造血干細胞替代,能夠保留細胞膜的生物活性。
5、本發(fā)明還提供一種制備所述骨髓基質(zhì)細胞膜仿生載藥cx4945納米遞送系統(tǒng)的方法,包括以下步驟:將聚乳酸羥基乙酸-聚乙二醇和cx4945藥物共同溶解于四氫呋喃中,再加入到聚乙烯吡咯烷酮水溶液中,冰浴并超聲破碎,攪拌、離心后與骨髓基質(zhì)細胞膜混合,冰浴中超聲處理,離心除去過量的細胞膜。
6、其中,所述骨髓基質(zhì)細胞膜具有cxcl12趨化因子活性。
7、其中,所述骨髓基質(zhì)細胞膜的制備采用了低滲溶液裂解法結(jié)合液氮反復凍融的方法。
8、其中,所述低滲溶液裂解法結(jié)合液氮反復凍融的方法為:將骨髓基質(zhì)細胞用低滲溶液重懸使細胞溶脹而破碎,再反復冷凍、溶解,離心,即可得到骨髓基質(zhì)細胞膜。
9、其中,液氮冷凍時間為8~15s,反復凍融的操作次數(shù)為7~12次。
10、其中,離心包括低速離心和高速離心;所述低速離心的速率為1500~2500rpm,時間為8~12min;高速離心的速率為11000~15000rpm,時間為8~12min。
11、其中,超聲破碎的功率為120~250w,工作時間為2~5min,超聲開時間控制在5~10s,超聲關(guān)時間控制在2~5s。攪拌揮發(fā)的速度為300~500rpm,攪拌時間為2~5h。超濾離心管分子量為30~100kda,離心時間為8~10min,離心速度為4000~5000rpm,離心洗滌的次數(shù)為3~5次。
12、其中,聚乳酸羥基乙酸-聚乙二醇分子量為10k~12k。
13、其中,基質(zhì)細胞膜仿生載藥cx4945納米遞送系統(tǒng)在透射電鏡下形貌為球形,具有殼層結(jié)構(gòu)。水動力尺寸在120nm左右,zeta電位在-20~-30mv之間。
14、本發(fā)明還提供所述骨髓基質(zhì)細胞膜仿生載藥cx4945納米遞送系統(tǒng)在制備治療急性白血病的藥物中的應用。
15、本發(fā)明還提供一種治療急性白血病的藥物,其含有所述骨髓基質(zhì)細胞膜仿生載藥cx4945納米遞送系統(tǒng)。
16、本發(fā)明將闡述骨髓基質(zhì)細胞膜仿生載藥cx4945納米遞送系統(tǒng)制備的方法及其在b細胞急性淋巴細胞白血病中的應用,通過骨髓基質(zhì)細胞膜表面表達的cxcl12與b-all細胞表面過表達的cxcr4特異性結(jié)合實現(xiàn)藥物精準靶向遞送,延緩cx4945藥物的半衰期,增強cx4945對b-all細胞的殺傷,同時阻斷了b-all細胞向骨髓微環(huán)境歸巢,為未來骨髓基質(zhì)細胞膜仿生載藥cx4945納米遞送系統(tǒng)應用于臨床治療急性白血病提供基礎(chǔ)理論依據(jù)。
17、本發(fā)明機理:如圖1所示,首先將聚乳酸羥基乙酸-聚乙二醇與cx4945藥物溶解在四氫呋喃中,經(jīng)過攪拌揮發(fā),超濾、洗滌制備出cx4945@plga-peg。其次將提取的基質(zhì)細胞膜與cx4945@plga-peg混合超聲包被,經(jīng)離心洗滌去除過量的細胞膜得到cx4945@plga-peg@cm藥物遞送體系。由于包被得基質(zhì)細胞膜表面表達cxcl12可以與b-all細胞表面高表達得cxcr4特異性結(jié)合,實現(xiàn)藥物精準靶向遞送。
18、有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下顯著優(yōu)點:
19、(1)骨髓基質(zhì)細胞膜仿生載藥cx4945納米遞送系統(tǒng)可以使cx4945緩慢釋放,延長了藥物的半衰期,降低了cx4945的用藥頻率;
20、(2)骨髓基質(zhì)細胞膜仿生載藥cx4945納米遞送系統(tǒng)可以通過基質(zhì)細胞膜上的cxcl12與b-all細胞表面過表達的cxcr4特異性結(jié)合,提高了b-all細胞對于cx4945藥物的攝取,增強藥物對腫瘤細胞的殺傷,實現(xiàn)cx4945藥物的精準遞送;
21、(3)骨髓基質(zhì)細胞膜仿生載藥cx4945納米遞送系統(tǒng)還可以通過阻斷cxcr4/cxcl12生物軸,阻止b-all細胞歸巢,解決其轉(zhuǎn)移、復發(fā)、耐藥等問題;
22、(4)骨髓基質(zhì)細胞膜仿生保留了基質(zhì)細胞膜蛋白的生物活性,提高納米粒子逃避免疫清除,同時提高了納米藥物的相容性;
23、(5)聚乳酸羥基乙酸-聚乙二醇(plga-peg)作為包覆的高分子材料具有良好的性能,其親水性和疏水性的組合使其能夠與多種藥物較好的結(jié)合,延緩藥物的釋放,同時其具有良好的生物相容性,減少了對生物體的刺激和免疫反應。