骨髓靶向给药制剂研究进展

       2004-09-21
       骨髓是人体最大的造血器官，又是人体重要的免疫器官。因存在骨髓－血屏障（MBB），药物通常难以进入骨髓，骨髓内诸多疾病的诊断、治疗令临床医生颇感棘手。而目前大量的抗肿瘤药、抗病毒药都存在严重的骨髓抑制不良反应，如何保护骨髓的正常生理功能也困扰着医药工作者。近年来骨髓靶向给药受到国内外众多学者的关注。
       ■实现骨髓靶向给药的途径
       以胶体微粒制剂为载体实现骨髓靶向给药的主要障碍在于骨髓－血屏障及肝、脾的吞噬功能。为克服这些障碍，众研究者采用了多种方法。
       ▲阻断肝摄取
       Illum等用聚苯乙烯毫微粒或右旋糖酐硫酸酯预先使肝吞噬能力饱和，再注入放射标记的微粒使肝脏摄取率降至33％。Moghimi等用空白脂质体先使肝吞噬能力饱和，再注入放射标记的脂质体。结果表明，肝放射量显著下降，胫骨内放射量提高4～5倍；预先注射右旋糖酐硫酸酯，胫骨内放射量可提高10倍。这些结果对认识网状内皮系统的吞噬很有意义，但因反复注射会损害网状内皮系统正常的免疫功能，用于临床并不可行。
       ▲控制粒径
       有研究报道，小于100纳米的微粒可进入骨髓，粒径越小越容易。Afee等制得99mTc－白蛋白毫微粒（10～30纳米），骨髓内放射量是99mTc－胶态硫的6倍。大鼠静注富含胆固醇的小单室脂质体（64±6纳米），72小时后总剂量的25％聚集于骨髓。而笔者制得不同粒径的柔红霉素－聚氰基丙烯酸正丁酯毫微粒，小鼠尾静脉给药，小粒径组（70±24纳米）骨髓内柔红霉素浓度是大粒径组（425±75纳米）的1.58倍。
       ▲筛选载体材料
       Patel等发现，增加脂质体中胆固醇含量可显著降低肝摄取，并提高骨髓的摄取。Szebeni等以鞘磷脂－胆固醇（1∶1）制备的钴盐脂质体（243±94纳米），可靶向至骨髓，对大鼠缺铁性贫血有效，并可显著降低钴盐的心脏毒性。Allen等证实，单唾液神经节苷酯鞘磷脂、葡糖苷酰鞘氨醇可降低骨髓巨噬细胞的摄取，但荷负电的磷脂酰丝氨酸可显著提高骨髓吞噬细胞的摄取。Gonsho等以辛烯为桥连剂将不同的糖基与聚－L－赖氨酸连接，实验表明甘露糖、岩藻糖可提高骨髓分布量，尤其以岩藻糖作用最为显著。
       ▲胶体微粒表面修饰
       胶体微粒表面修饰后可避免肝、脾摄取而到达其他靶部位，如骨髓、炎症组织等。Illum和Davis等选用poloxamer188、338、407及poloxamine908等表面活性剂处理非降解型聚苯乙烯毫微粒（60纳米）后，发现poloxamer338、407可明显减少肝、脾摄取，并显著提高骨髓内分布。其中，poloxamer407可使兔骨髓分布量提高约10倍。Moghi鄄mi用poloxamer407修饰聚苯乙烯毫微粒（70纳米）亦提高大鼠的骨髓分布达3倍。Troster等证明，poloxamer184、poloxamine908修饰慢降解型聚甲基丙烯酸甲酯毫微粒，亦能提高骨髓内分布。
       Douglas等用poloxamer338修饰可生物降解的聚氰基丙烯异丁酯毫微粒，结果既不能降低肝、脾摄取，也不能提高骨髓内分布。但Dunn等用poloxamine908修饰可生物降解的乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）毫微粒却成功地提高了骨髓内分布量。Vandorpe等用poloxamine908修饰可生物降解的聚有机偶氮磷烯（PF）毫微粒未能提高骨髓内分布，而用PF－PEO（聚氧乙烯）5000修饰却显著提高了骨髓内的分布量，尽管两者有相同的聚氧乙烯链。研究表明，骨髓可选择性捕获造血干细胞以维持骨髓内高浓度，乳腺癌、前列腺癌、肾癌细胞可选择性地向骨髓转移，这些现象都说明骨髓存在特定的表面识别因素。
       ▲介导主动靶向
       为提高骨髓靶向的特异性，可利用单克隆抗体或特定受体介导实现主动靶向给药。抗原CD33是急性淋巴细胞白血病（AML）细胞上的一糖蛋白分子，为单抗治疗的理想靶点。Scheinberg等制备了抗CD33的鼠源单克隆抗体M195（IgG2a），用于治疗10位急性淋巴细胞白血病病人。I期临床试验结果表明，单抗M195可快速进入骨髓，特异性地与白血病细胞结合，选择性地杀灭病变细胞，延长了病人的存活期。为减小鼠源单抗的免疫性，制备了人源单抗M195（IgG1）。I期临床试验结果表明，其具有特异性骨髓靶向性，且不导致免疫反应。选用能与骨髓血窦内皮糖基特异结合的配体与药物或微粒制剂偶联，亦可实现主动靶向给药。
       ■骨髓靶向给药系统的应用
       ▲诊断显像
       以胶体微粒为载体将放射性核素导向骨髓，为临床骨髓病变的诊断提供了一种安全无损伤的显像手段，可用于放疗或化疗后活性骨髓量的测定、骨髓活检的定位、癌症的骨髓转移诊断和监测以及骨髓纤维化、镰形细胞病变、再生障碍性贫血、溶血性贫血、地中海贫血等多种疾病的诊断。
       ▲骨髓病变的靶向治疗
       骨髓靶向微粒制剂可将药物浓集于骨髓，提高病变部位的药物浓度，可用于立克次体、布鲁杆菌、杜氏－利什曼原虫等导致的严重感染；骨髓自身肿瘤，如白血病、尤因氏肉瘤、骨原发性网状细胞肉瘤、多发性骨髓瘤、骨髓转移瘤，如前列腺癌、乳腺癌、肾癌、肺癌、甲状腺癌、消化道肿瘤；骨髓增生性疾病，如骨髓纤维化症、髓组织细胞增多症等多种疾病的靶向治疗。
       ▲骨髓活性的保护
       骨髓会因肿瘤浸润、化疗药物或严重感染而受到抑制。研究表明，多种生长因子如人粒细胞集落刺激因子（G－CSF）、粒细胞－巨噬细胞集落刺激因子（GM－CSF）可促使骨髓细胞自我更新、分裂增殖，并提高其活性。利用骨髓靶向载体可提高其在骨髓内的分布，并避免血象中的不良反应。
       ▲骨髓活性的抑制
       器官移植时因自身免疫常发生排斥反应，需使用免疫抑制剂。环孢素A是一有效的免疫抑制剂，但具有严重的肾毒性。利用有骨髓靶向性的载体可增加其骨髓分布量，提高骨髓抑制活性，并降低肾毒性。
       研究表明，血循环中微粒进入骨髓是可能的，通过控制粒径、表面修饰、主动靶向等手段可提高其骨髓靶向性。但骨髓识别微粒的机制尚不清楚，还需在药学、生理学、免疫学等学科进行深入研究。