靶向藥物與納米技術(shù)在新藥研發(fā)中的應(yīng)培訓(xùn)課件

靶向藥物與納米技術(shù)在新藥研發(fā)中的應(yīng)用三峽大學(xué)龔大春三峽大學(xué)/藥物制劑研究所7/20/20231靶向藥物與納米技術(shù)在新藥研發(fā)中的應(yīng)一、靶向藥物概述二、納米技術(shù)概述三、新藥研發(fā)與案例內(nèi)容提要三峽大學(xué)/藥物制劑研究所7/20/20232靶向藥物與納米技術(shù)在新藥研發(fā)中的應(yīng)一、靶向藥物概述靶（target）：目標(biāo)、標(biāo)的靶向（targeting）:作用于目標(biāo)=命中目標(biāo)靶向藥物（targetingdrug）:命中目標(biāo)的藥物分子靶向給藥系統(tǒng)（targetingdrugdeliverysystem，TDDS/TDS）:命中目標(biāo)的藥物制劑（靶向制劑）靶向治療（targetingtherapeutics）：命中目標(biāo)的治療方法或手段三峽大學(xué)/藥物制劑研究所7/20/20233靶向藥物與納米技術(shù)在新藥研發(fā)中的應(yīng)◎靶向藥物定義：根據(jù)病變或靶（腫瘤）組織、細(xì)胞、分子的生物學(xué)特征差異，研發(fā)具有命中目標(biāo)的藥物分子統(tǒng)稱(chēng)為靶向(治療)藥物相關(guān)機(jī)制：靶向藥物通過(guò)阻斷腫瘤細(xì)胞或相關(guān)細(xì)胞的信號(hào)傳導(dǎo)，控制細(xì)胞基因表達(dá)的改變，而產(chǎn)生抑制或殺死腫瘤細(xì)胞特點(diǎn)：專(zhuān)屬性強(qiáng)，副作用??；風(fēng)險(xiǎn)大，機(jī)制尚待明確，價(jià)格高按藥物作用位置和方式不同分類(lèi)：1、作用于腫瘤細(xì)胞的表皮生長(zhǎng)因子（EGF）的藥物：Herceptin等；2、作用于血管細(xì)胞的血管表皮生長(zhǎng)因子（VEGF）

的藥物：Avastin等；3、抗體引導(dǎo)藥物運(yùn)送到腫瘤細(xì)胞周?chē)?，高效力殺死腫瘤細(xì)胞，如：Mylotarg等？……三峽大學(xué)/藥物制劑研究所7/20/20234靶向藥物與納米技術(shù)在新藥研發(fā)中的應(yīng)◎靶向制劑定義：靶向制劑屬于第四代藥物制劑，系指載體將藥物通過(guò)局部給藥或全身血液循環(huán)而選擇性濃集定位于靶組織、靶器官、靶細(xì)胞或細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)的給藥系統(tǒng)。俗稱(chēng)導(dǎo)彈藥物歷史：靶向制劑的概念是EhrlichP在1906年提出，至今已100多年。上世紀(jì)70年代末80年代初，相關(guān)人員即開(kāi)始較全面地研究。特點(diǎn)：最大限度提高治療效果，減少全身性的毒副作用，尤其適用于癌癥化療。成本高，風(fēng)險(xiǎn)低（療效明確）基本分類(lèi)：1、被動(dòng)靶向制劑：微粒吞噬（生理特征，RES效應(yīng)）2、主動(dòng)靶向制劑：表面修飾（單抗定位）3、物理化學(xué)靶向：磁性、熱和pH敏感、栓塞性微球等三峽大學(xué)/藥物制劑研究所7/20/20235靶向藥物與納米技術(shù)在新藥研發(fā)中的應(yīng)◎疾病治療的主要靶向手段介入療法（臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，肌體創(chuàng)傷，物理植入）靶向藥物（藥物化學(xué)領(lǐng)域，分子修飾，新物質(zhì)發(fā)現(xiàn)）靶向制劑（藥物制劑領(lǐng)域，運(yùn)載手段，新載體發(fā)現(xiàn)）三峽大學(xué)/藥物制劑研究所7/20/20236靶向藥物與納米技術(shù)在新藥研發(fā)中的應(yīng)◎靶向治療的發(fā)展方向腫瘤疾病：組織—→細(xì)胞—→分子結(jié)構(gòu)組織部位：血液—→肝、腎臟等—→腦、骨髓等方法和手段：手術(shù)（微細(xì)病灶？轉(zhuǎn)移問(wèn)題？）—→藥物（單抗藥物、TDS、基因等）三峽大學(xué)/藥物制劑研究所7/20/20237靶向藥物與納米技術(shù)在新藥研發(fā)中的應(yīng)二、納米技術(shù)概述納米技術(shù)系指在0.1~100納米的尺度里，研究物質(zhì)的電子、原子和分子內(nèi)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和特性的一項(xiàng)嶄新技術(shù)。物質(zhì)在納米尺度下，顯著地表現(xiàn)出許多新的特性，而利用這些特性制造具有特定功能的藥物，稱(chēng)為納米藥物。藥物納米載體是以納米顆粒（幾十~幾百納米）作為藥物載體，將藥物治療分子包裹在納米顆粒之中或吸附在其表面，通過(guò)靶向分子與細(xì)胞表面特異性受體結(jié)合，在細(xì)胞攝取作用下進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，實(shí)現(xiàn)安全有效的靶向藥物輸送和基因治療。三峽大學(xué)/藥物制劑研究所7/20/20238靶向藥物與納米技術(shù)在新藥研發(fā)中的應(yīng)◎腫瘤靶向治療新技術(shù)

研究發(fā)現(xiàn)，納米顆粒由于有足夠小的納米尺寸，從而能夠從高通透性的腫瘤血管中滲出(EPR效應(yīng))，進(jìn)入腫瘤組織，集中在腫瘤周?chē)Ｒ恍┘{米顆粒經(jīng)過(guò)表面修飾會(huì)產(chǎn)生很高的抑制腫瘤生長(zhǎng)的效果，但沒(méi)有可檢測(cè)到的細(xì)胞毒性和體內(nèi)毒性，其效果已經(jīng)在肝癌、乳腺癌和胰腺癌動(dòng)物模型上得到證實(shí)。通過(guò)納米技術(shù)開(kāi)發(fā)具有靶向性、多種功能的藥物傳輸體系，有助于實(shí)現(xiàn)腫瘤的靶向治療，并將毒副作用降低到較低的水平。從臨床治療角度而言，實(shí)現(xiàn)腫瘤的低毒性治療具有劃時(shí)代的意義。

三峽大學(xué)/藥物制劑研究所7/20/20239靶向藥物與納米技術(shù)在新藥研發(fā)中的應(yīng)◎重要納米載體脂質(zhì)體：磷脂+膽固醇（注射用紫杉醇脂質(zhì)體）白蛋白納米粒：人血清白蛋白為載體（內(nèi)源性、提高免疫功能等）

☆注射用紫杉醇（白蛋白結(jié)合型）Abraxane高分子膠束：具有雙親分子特征（全合成或天然材料修飾）脂質(zhì)納米粒：脂質(zhì)材料為載體（來(lái)源廣泛、價(jià)廉易得）其他：納米乳、納米囊、納米球等三峽大學(xué)/藥物制劑研究所7/20/202310靶向藥物與納米技術(shù)在新藥研發(fā)中的應(yīng)三、新藥研發(fā)與案例◎理想的靶向制劑應(yīng)具備：定位濃集控釋無(wú)毒可生物降解三峽大學(xué)/藥物制劑研究所7/20/202311靶向藥物與納米技術(shù)在新藥研發(fā)中的應(yīng)◎紫杉醇及其臨床用制劑紫杉醇是一種廣譜抗癌藥，對(duì)多種惡性腫瘤如乳腺癌、卵巢癌、非小細(xì)胞肺癌、頭頸部腫瘤、胃癌、淋巴瘤等都顯示出較肯定的臨床療效。紫杉醇不溶于水,目前在臨床上使用的紫杉醇注射液Taxol以聚氧乙烯蓖麻油和無(wú)水乙醇作助溶劑（約1：1比例）。無(wú)靶向作用特征聚氧乙烯蓖麻油本身具有生物學(xué)效應(yīng)：1.安全性的影響：嚴(yán)重過(guò)敏反應(yīng)；神經(jīng)毒性；骨髓抑制（協(xié)同作用）等2.有效性的影響：劑量受限制；非線(xiàn)性消除；量效關(guān)系不易預(yù)測(cè)等3.稀釋不穩(wěn)定性：存在藥物析出的風(fēng)險(xiǎn)（長(zhǎng)時(shí)間放置）4.使用不方便性：需使用特殊的輸液導(dǎo)管，并滴注時(shí)間較長(zhǎng)（3小時(shí)）三峽大學(xué)/藥物制劑研究所7/20/202312靶向藥物與納米技術(shù)在新藥研發(fā)中的應(yīng)◎紫杉醇脂質(zhì)體（被動(dòng)靶向制劑）Liposomes脂質(zhì)體=類(lèi)脂小球=液晶微囊藥物被包封于類(lèi)脂質(zhì)雙分子層內(nèi)微型泡囊（主要膜材：磷脂+膽固醇）腫瘤靶向性：RES+EPR→細(xì)胞膜親和性三峽大學(xué)/藥物制劑研究所7/20/202313靶向藥物與納米技術(shù)在新藥研發(fā)中的應(yīng)◎紫杉醇白蛋白納米粒Nanoparticles☆白蛋白納米粒特點(diǎn)：白蛋白親水性水中可自組裝納米粒疏水區(qū)與紫杉醇弱結(jié)合凍干制劑優(yōu)良骨架對(duì)藥物有穩(wěn)定作用白蛋白生物學(xué)功能三峽大學(xué)/藥物制劑研究所7/20/202314靶向藥物與納米技術(shù)在新藥研發(fā)中的應(yīng)注射用紫杉醇（白蛋白結(jié)合型)Abraxane平均粒徑=130nm紫杉醇白蛋白電子顯微鏡下的納米粒圖三峽大學(xué)/藥物制劑研究所7/20/202315靶向藥物與納米技術(shù)在新藥研發(fā)中的應(yīng)☆A(yù)braxane毒性較低Abraxane在小鼠的半數(shù)致死劑量（LD50）比Taxol高約1.5倍Abraxane在動(dòng)物中的骨髓抑制作用及神經(jīng)毒性均較Taxol輕三峽大學(xué)/藥物制劑研究所7/20/202316靶向藥物與納米技術(shù)在新藥研發(fā)中的應(yīng)☆A(yù)braxane腫瘤靶向性Abraxane在腫瘤組織中的分布較正常組織高;移植了MX-1人乳癌組織的裸鼠接受等劑量的Abraxane或Taxol后，裸鼠乳癌組織內(nèi)的紫杉醇濃度Abraxane組比Taxol組高1.33倍。0.00.51.01.5腫瘤

肌肉心臟腎臟肺脾臟血液紫杉醇含量比例(ABX/Taxol)正常組織等劑量Abraxane與Taxol在荷瘤裸鼠組織分布的比較

MX-1荷瘤裸鼠20mg/kg（n=5)，給藥1h后P<0.008(所有組織）三峽大學(xué)/藥物制劑研究所7/20/202317靶向藥物與納米技術(shù)在新藥研發(fā)中的應(yīng)☆A(yù)braxane腫瘤靶向性荷瘤小鼠接受等劑量Abraxane或Taxol后

腫瘤組織紫杉醇含量的比較Abraxane=133XTaxol三峽大學(xué)/藥物制劑研究所7/20/202318靶向藥物與納米技術(shù)在新藥研發(fā)中的應(yīng)☆A(yù)braxane療效提高M(jìn)X-1人乳腺癌荷瘤小鼠接受等劑量Abraxane與Taxol（30mg/kg）療效比較三峽大學(xué)/藥物制劑研究所7/20/202319靶向藥物與納米技術(shù)在新藥研發(fā)中的應(yīng)☆A(yù)braxane毒性降低等毒性劑量Abraxane與Taxol對(duì)不同荷瘤裸鼠的療效比較

(每組N=5，IVqdx5days)ProstateOvarianLungDesaiN,YaoZ,Soon-ShiongP,etal.Evidenceofenhancedinvivoefficacyatmaximumtolerateddose(MTD)ofnanoparticlepaclitaxel(ABI-007)andTaxolin5humantumorxenograftsofvaryingsensitivitytopaclitaxel[abstract].ProcAmSocClinOncol.2002;21:116a.Abstract462.三峽大學(xué)/藥物制劑研究所7/20/202320靶向藥物與納米技術(shù)在新藥研發(fā)中的應(yīng)☆A(yù)braxane作用機(jī)制探討Abraxane通過(guò)其藥物中的白蛋白、組織細(xì)胞膜上的白蛋白受體（Gp60）、胞膜上的窖蛋白（Caveolin-1)，以及腫瘤組織中的SPARC，使其紫杉醇更容易地聚集在腫瘤組織中在血漿中的蛋白（如白蛋白）離開(kāi)血循環(huán)到達(dá)組織（腫瘤組織）主要通過(guò)兩個(gè)途徑：細(xì)胞旁通道—經(jīng)過(guò)內(nèi)皮細(xì)胞間隙（IntercellularJunction)經(jīng)過(guò)細(xì)胞膜上移動(dòng)小泡（如胞膜窖蛋白Caveolin）的作用進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)（VesiclesTrafficking），將蛋白從細(xì)胞膜一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞膜另一側(cè)（Transcytosis）三峽大學(xué)/藥物制劑研究所7/20/202321靶向藥物與納米技術(shù)在新藥研發(fā)中的應(yīng)Albumin-MediatesEndothelialTransportofPlasmaConstituents:Thegp60/Caveolin-1Pathway三峽大學(xué)/藥物制劑研究所7/20/202322靶向藥物與納米技術(shù)在新藥研發(fā)中的應(yīng)聚氧乙烯蓖麻油抑制Caveolin介導(dǎo)的轉(zhuǎn)胞吞作用Abraxane紫杉醇穿過(guò)細(xì)胞層比Total紫杉醇高4.2倍-methylcyclodextrin能抑制nab-紫杉醇的細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn),提示Caveolae可能是主要的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制Taxol(Cremophor)

nab-paclitaxel

nab+b-methylcyclodextrin4.2XGreaterTransportofNab-Paclitaxel7/20/202323靶向藥物與納米技術(shù)在新藥研發(fā)中的應(yīng)Exploitingthegp60PathwaytoPreferentiallyFeedtheTumorAlbumin-BoundPaclitaxel

7/20/202324靶向藥物與納米技術(shù)在新藥研發(fā)中的應(yīng)紫杉醇白蛋白納米粒激活Gp60-caveolae胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)途徑EndothelialCellCaveolaecontainingfluorescentPaclitaxelDesaietalSABC,20037/20/202325靶向藥物與納米技術(shù)在新藥研發(fā)中的應(yīng)SPARC（SecretedProteinthatisAcidicandRichinCysteine）富含半胱胺酸酸性分泌型蛋白和腫瘤的關(guān)系腫瘤細(xì)胞分泌見(jiàn)于多種惡性腫瘤中和腫瘤預(yù)后有關(guān)，SPARC含量越高，預(yù)后越差7/20/202326靶向藥物與納米技術(shù)在新藥研發(fā)中的應(yīng)Chinetal:IntJourCancer,2001頭頸部腫瘤SPARC的表現(xiàn)與預(yù)后的關(guān)系7/20/202327靶向藥物與納米技術(shù)在新藥研發(fā)中的應(yīng)SPARC+stromaSPARC–tumorcells7/20/202328靶向藥物與納米技術(shù)在新藥研發(fā)中的應(yīng)12/188patientswithmelanomas≤0.75mmrelapsedSPARC(osteonectin)stainingwascarriedoutintheseprimarytumorsandtumorsfrom24patientswhodidnotrelapseOverallSPARCstaining(n=36)Negative: 36%1-50%ofcells: 50%>50%ofcells: 14%HumanPathology30:339,19997/20/202329靶向藥物與納米技術(shù)在新藥研發(fā)中的應(yīng)7/20/202330靶向藥物與納米技術(shù)在新藥研發(fā)中的應(yīng)BreastTumorSectionstainedforSPARC,20XNormalBreastTissuestainedforSPARC,20XSPARCisOver-expressedInHumanBreastCa.

Dataonfile,AmericanBioScience,Inc7/20/202331靶向藥物與納米技術(shù)在新藥研發(fā)中的應(yīng)7/20/202332靶向藥物與納米技術(shù)在新藥研發(fā)中的應(yīng)AlbuminSPARCTissueCo-LocalizationIntracellularCo-LocalizationSPARC與白蛋白的關(guān)系

在MX-1乳癌組織中SPARC與白蛋白呈現(xiàn)共位點(diǎn)Dataonfile:AmericanBioScience,Inc7/20/202333靶向藥物與納米技術(shù)在新藥研發(fā)中的應(yīng) 在發(fā)生乳腺上皮癌變(MX-1)的組織能較正常乳腺上皮(HMEC)檢測(cè)到更多的SPARC。盡管大多數(shù)SPARC在細(xì)胞內(nèi)，通過(guò)聚焦顯微鏡和非透化性細(xì)胞的表面染色的觀察，發(fā)現(xiàn)大量SPARC在細(xì)胞表面。箭頭表示表面相關(guān)SPARC。HMECMX-1MX-2SPARC共焦MX-1SPARC表面染色MX-1細(xì)胞的SPARC表達(dá)7/20/202334靶向藥物與納米技術(shù)在新藥研發(fā)中的應(yīng)SPARC表達(dá)與ABX療效的關(guān)系7/20/202335靶向藥物與納米技術(shù)在新藥研發(fā)中的應(yīng)紫杉醇白蛋白結(jié)合納米微粒，