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巯基增加大鼠静脉注射和皮下注射PEG化乳剂的免疫原性

发布时间:2014/04/24 16:02:10   发布机构:科研处   浏览次数:

胶体给药系统赋予药物独特的药动学特征,可有效提高药物的治疗指数。但是,多数药物载体表面的疏水性易造成血浆蛋白非特异性黏附,而被单核吞噬细胞系统(Mononuclear Phagocyte System,MPS)识别和摄取,使其快速从血液中清除,难以实现非MPS病灶部位的靶向治疗目的。长循环概念的提出,特别是具有里程碑式意义的PEG化技术所赋予的长循环特征,为胶体给药系统的应用和发展带来重大突破。然而,近年来的研究发现,当向同一动物体内注射两次(间隔几天)PEG化载体,会引起第二次注射PEG化载体的药动学和组织分布发生异常变化,此现象被称为“加速血液清除(Accelerated Blood Clearance,ABC)现象”,从而导致各种PEG化药物的治疗价值极大降低,产生严重的毒副作用,甚至由于强烈的免疫反应而引起用药对象死亡。

ABC现象的产生与否及其强度大小受多种因素影响,如PEG衍生物用量及其分子量、制剂粒径及其荷电性、给药剂量、注射间隔以及药物性质等,但尚无文献报道聚乙二醇-二硬脂酰磷脂酰乙醇胺(PEG-DSPE)端基对ABC现象的影响。我校药剂教研室邓意辉教授在国家自然科学基金(81072602)资助下,采用大鼠静脉注射和皮下注射两种给药途径,首次考察了PEG-DSPE端基(巯基、甲氧基、羧基、氨基和羟基)对PEG化乳剂ABC现象的影响。相关结果以专题文章形式发表在近期的《European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics》杂志(A noticeable phenomenon: thiol terminal PEG enhances the immunogenicity of PEGylated emulsions injected intravenously or subcutaneously into rats,2013,85(3):744-751. IF=3.826.)。

文章指出,不同端基的PEG-DSPE均显著影响第二次注射制剂的血液清除速率,但两种给药途径诱导ABC现象的强弱一致。对于静脉注射,脾脏是诱发免疫应答的主要场所,ABC现象的强度与PEG化乳剂的循环时间成正相关;而皮下注射给药途径所诱导机体产生的ABC现象则与腘淋巴结摄取量成正相关,说明腘淋巴结是皮下注射诱导免疫应答的主要部位。最为重要的是,研究者发现,虽然端基为巯基的PEG化乳剂不具有最长循环时间,且在腘淋巴结滞留量也较少,却诱导了最为强烈的ABC现象,即巯基显著增强PEG化乳剂免疫原性。可能的机理是,巯基诱导细胞膜与胞浆蛋白合成并提高细胞胱氨酸的利用率,也可将含硫化合物还原成谷胱甘肽(L-Glutathione,GSH),提高机体GSH水平,防止静止期或增殖期细胞GSH减少,从而减弱自由基对巨噬细胞和淋巴细胞的毒性作用,促进免疫细胞的增殖及分化。另外,表面具有丰富硫醇基团,且在诱导和维持免疫记忆中发挥重要作用的滤泡树突状细胞有一定的贡献。所得研究结果进一步完善了诱发ABC现象的影响因素,并为解决ABC现象的相关问题提供新思路,同时为载体修饰材料的选择提供依据。

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