在過去的幾十年中,越來越多的納米醫學探索為癌癥治療做出了巨大貢獻。載體輔助的納米藥物和無載體的納米藥物都在開發中,以改善藥物固有的動力學和安全性。然而,這些納米治療方法存在一些局限性。
1)首先,由于它們的多組分性質,其復雜性和毒性嚴重阻礙了許多納米制劑的臨床轉化。
2)其次,常規分娩研究中使用的大多數藥物是幾十年前批準的,有些不再是一線治療。
3)第三,為最近開發的治療劑(尤其是新化學實體)設計的納米制劑可能會遇到專利問題。
4)最后,并非所有藥物都可以進行結構修飾。
這些限制可以在藥物化學的背景下解決。與專注于藥物研發的給藥方式的納米醫學相比,藥物化學致力于在早期階段發現藥物實體。盡管藥物發現技術已經產生了許多藥物線索和候選藥物,但是圍繞藥物動力學,代謝和毒理學的問題仍然具有挑戰性。這些挑戰也可以通過納米醫學領域的納米技術相對容易地解決。
鑒于此,美國加州大學戴維斯分校李源培等人提出了一種自遞送的單組分新化學實體納米醫藥(ONN)策略,通過將自組裝原理結合到藥物設計中來改進癌癥治療。
示意圖
100%活性藥物成分
將溶酶體洗滌劑(MSDH)和自噬抑制劑(Lys05)進行雜交,開發出能夠內在地形成納米組裝體的雙氨基喹啉衍生物。令人驚訝的是,發現簡單的BAQ13 NPs表現出較高的載藥效率,并且可以有效地與其他藥物協同作用并釋放其他藥物,因此顯示出在聯合治療中的應用前景。與通常具有少于20%的活性藥物成分(API)含量且合成復雜的常規NP相比,BAQ ONN具有100%的API含量且易于合成和擴大規模。
BAQ ONN的表征
比臨床試驗高出30倍
所選擇的BAQ12和BAQ13 ONNs在誘導溶酶體破裂、溶酶體功能障礙和自噬阻斷方面非常有效,并且顯示出比臨床試驗中使用的羥基氯喹高30倍的抗增殖活性。
圖|BAQ ONNs的藥代動力學,生物分布和體內抗腫瘤作用
雙重功能
因為它們既起治療劑的作用,又起傳遞載體的作用,這些單藥納米粒在體內表現出極好的藥代動力學和毒理學特征,以及顯著的抗腫瘤功效。此外,它們能夠封裝額外的藥物并將其輸送到腫瘤部位,因此是基于自噬抑制的聯合治療的有前途的藥物。
圖|BAQ ONN在組合治療中具有雙重作用
基于ONN策略以及藥效團雜交和分子自組裝的原理,開發了自遞送新化學實體BAQ ONN。由于它們是非前藥化學實體,因此它們也優于新興的單組分前藥NP。這些優點將極大地促進其轉化為臨床試驗。據知,這是將納米技術擴展到新化學實體設計中的重要嘗試。藥物發現與納米技術輔助藥物輸送之間的無縫連接將使研究人員能夠開發出越來越先進的納米藥物,并具有廣泛的治療和商業用途,可用于靶向癌癥。
參考文獻:
Zhao Ma, et al. Pharmacophore hybridisation and nanoscale assembly to discover self-delivering lysosomotropic new-chemical entities for cancer therapy. Nat. Commun., 2020.
DOI: 10.1038/s41467-020-18399-4
https://doi.org/10.1038/s41467-020-18399-4