【科技成果推介】——红细胞膜仿生纳米药物
项目背景
随着我国经济的发展、人民生活水平的日益提高及人口老龄化的趋势,我国心血管病的患病率和死亡率逐年增加。据最新发布的《中国心血管健康与疾病报告2020》显示,目前我国心血管病患病人数约 3.3 亿,心血管病死亡率居首位,远高于癌症等其他疾病,我国每年因心血管疾病死亡人数约占城乡居民死亡人口总数的 44.33%,死亡率居各疾病之首。
在各类心血管疾病中,由动脉粥样硬化(Atherosclerosis, AS)导致的缺血性心血管疾病,例如:冠心病、脑卒中等,由于其高致残、致死性,给居民健康带来巨大威胁。然而,临床上对AS的治疗方式十分有限,通常采用口服降脂或抗炎药物来抑制AS的发展恶化。但口服药物治疗存在病灶部位药物浓度低、见效慢、不良反应严重等问题。
纳米递药系统具有增溶药物、提高药物半衰期、改善药物体内分布、降低毒副作用等优点,在疾病的治疗领域具有极大的潜能;目前临床上已经将纳米药物用于肿瘤的治疗,例如:脂质体包裹的阿霉素。因此研发针对AS治疗的纳米递药系统为AS的高效、安全治疗带来了曙光。然而,目前国内外没有针对AS治疗的纳米药物进入临床试验,并且当前研究用于AS治疗的纳米递药系统仍不太理想,主要存在循环寿命短、缺乏特异靶向性、药物释放可控性差等问题。因此,研发能够实现 AS 精准、高效、安全治疗的新型纳米药物具有重大的意义和前景。
项目简介
项目团队研发了一种针对动脉粥样硬化(AS)的新型纳米药物-红细胞膜仿生纳米药物。该项目把临床用于免疫抑制的化学药雷帕霉素(RAP)经高分子材料聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)制备成有缓释效果的内核纳米药物RAP@PLGA,再用血红细胞(RBC)膜来包裹这个 RAP@PLGA,形成一个以雷帕霉素缓释纳米药物为核,以红细胞膜为壳的仿生复合纳米药物:RBC/RAP@PLGA(图 1)。
图1 一种红细胞膜包封的雷帕霉素纳米药物的制备
及治疗AS示意图
经模式动物ApoE-/-小鼠体内评价表明:经 RBC/RAP@PLGA纳米药物治疗一个月后,腹主动脉血管的斑块显著降低,仅在主动脉根部AS斑块易发区观察到明显的较小区域斑块,显著地改善了主动脉弓部位等易发部位斑块的发展。
此外,RBC/RAP@PLGA纳米药物能够更加高效地抑制血管内斑块发展,保持完整管腔面积以实现良好的血流通畅,展现更佳的AS治疗效用;同时,显著地降低AS 病灶部位坏死区域,保持斑块良好的稳定性,降低了斑块易损风险。长期用药生物安全性评价结果表明RBC/RAP@PLGA纳米药物不会导致机体严重的毒副作用,展现优异的生物相容性,这对发展其作为慢性血管疾病长期治疗制剂提供了安全保障。
技术优势
该项目产品创新地通过协同“自体”与“人工”药物递送系统的仿生设计策略,将自体红细胞(RBC)膜包被于纳米药物RAP@PLGA上,研发了具备药物缓释、长效血液循环、高效靶向AS药物递送功能的仿生纳米药物RBC/RAP@PLGA,从而实现精准、高效、安全的 AS 治疗。
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