2023年07月24日发布 | 670阅读
肿瘤

胃肠道可吸收的乳铁蛋白-肝素偶联物用于GBM治疗

马超

安徽医科大学第二附属医院

徐涛

海军军医大学附属长征医院





































































































































韩国首尔汉阳大学工学学院生物工程系的Hae Hyun Hwang等开发一种新的口服的可吸收乳铁蛋白-肝素偶联物,通过与肿瘤组织周围的生长因子结合,减弱血管生成活性,控制肿瘤生长。结果发表于2023年3月的《Journal of Controlled Release》杂志。


——摘自文章章节

Ref: Hwang HH, et al. J Control Release. 2023 Mar;355:730-744. doi: 10.1016/j.jconrel.2023.02.002. Epub 2023 Feb 22.


研究背景




多形性胶质母细胞瘤(GBM)是恶性的、预后不良的中枢神经系统肿瘤。GBM的治疗,包括手术、化疗和放疗,但疗效不佳。目前有研究报道,可以通过药物进行抗血管生成治疗,减缓肿瘤生长。韩国首尔汉阳大学工学学院生物工程系的Hae Hyun Hwang等开发一种新的口服的可吸收乳铁蛋白-肝素偶联物,通过与肿瘤组织周围的生长因子结合,减弱血管生成活性,控制肿瘤生长。结果发表于2023年3月的《Journal of Controlled Release》杂志。


研究方法



研究者将乳铁蛋白(Lf)与肝素结合形成Lf-肝素。经检测表征、抗凝血活性、蛋白水解酶消化、细胞毒性、体外抗血管生成、大鼠主动脉环试验、单层细胞渗透率、药代动力学、原位胶质瘤小鼠体内体外抗血管生成等实验,表明Lf-肝素可作为治疗GBM的新型口服药物。

研究结果



该研究通过酰胺键将Lf与肝素结合形成Lf-肝素偶联物,经电泳证明,Lf与肝素约1:1-1:3的比例结合,Lf-肝素成功偶联。并通过蛋白印迹验证Lf-肝素偶联物保留与Lf-R结合的位点。测量Lf-肝素的流体动力学约为150nm,理论上可经口给药被肠道吸收;在大脑中由受体介导转为胞吞。检测Lf-肝素的抗凝生物活性是肝素的21.43%,可明显降低肝素副作用。


作者采用人结肠癌细胞系和血管内皮细胞细胞系进行细胞活力测试,评估合成的Lf-肝素在口服吸收和血液循环途径中的毒性作用。当浓度高达200μg/ml时,肿瘤细胞死亡比例无增长。随后,使用胃蛋白酶测试Lf-肝素在胃肠道中的稳定性,胃蛋白酶水解降解条带结果显示,半衰期为6.87小时。单层细胞通透性测试表明,Lf-肝素可通过Lf-R受体介导的转吞作用而高效渗透。荧光染色结果显示,药物治疗后未见紧密连接损伤,降低炎症性肠病的风险。蛋白印迹检测结果表明,Lf-肝素可抑制血管内皮细胞增殖。使用大鼠主动脉环测定法研究Lf-肝素对离体内皮细胞的影响,结果显示在Lf-肝素处理后血管生成受到显著抑制。经尾静脉注射和口服给药后,分析小鼠血液中的药物浓度,发现口服给药比静脉注射的半衰期增加约5.39倍,因此支持口服给药。基于抗Lf抗体荧光对小鼠脑进行免疫荧光染色,共聚焦图像结果显示Lf-肝素组小鼠大脑中观察到Lf特异性信号。说明Lf-肝素可通过口服给药在胃肠道中吸收到小肠内,并且经血液循环通过Lf-R介导的运输通过血脑屏障进入大脑。小鼠脏器染色及血液学检测亦未发现全身毒性反应。构建裸鼠原位GBM模型,采用Nissl染色比较口服肝素、口服Lf或口服和静注Lf-肝素的小鼠肿瘤大小,发现Lf-肝素处理后肿瘤明显减小,而口服给药的抗肿瘤效果更明显。而且免疫荧光染色确定药物递送和抗血管生成的功效。


研究结论



综上所述,该研究开发的一种口服可吸收生物偶联物-Lf-肝素,可通过抗VEGF作用为治疗胶质母细胞瘤开辟新途径。
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