基于乳腺癌氨基酸转运体LAT1和ATB0,+高表达和表达异质性的双靶向纳米药物传递系统的构建和评价
结题报告
批准号:
U1608283
项目类别:
联合基金项目
资助金额:
250.0 万元
负责人:
何仲贵
依托单位:
学科分类:
H34.药物学
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘克辛、孙进、刘九知、李磊、孟强、王玉军、翟英雷、李琳、杨世磊
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中文摘要
目前可供乳腺癌主动靶向纳米粒选择的受体种类较少,且其配体具有分子量大和体内稳定性差等问题,寻找新的有效靶点是肿瘤主动靶向纳米粒设计中亟待解决的难点。乳腺癌细胞表面特异性高表达氨基酸转运体,简单的氨基酸修饰即可达到靶向目的。此外由于肿瘤异质性,单一配体修饰的纳米粒很难递送到所有肿瘤细胞亚群,导致治疗效果不佳。本项目以乳腺癌高表达的氨基酸转运体LAT1和ATB0,+为靶点,构建双配体修饰的靶向纳米粒,通过建立纳米结构-细胞摄取/活性的定量关系,筛选出具有最优传递效果的双靶向纳米粒。在此基础上,构建智能型“配体包埋式”主动靶向纳米粒,以克服转运体在机体其他部位少量表达所导致的非特异性分布;同时,从蛋白、基因等水平研究靶向纳米粒对转运体活性的调控行为和机制,以主动调控转运体的活性,并解析转运体在介导纳米粒内吞过程中的作用。本课题的研究成果对基于药物转运体和肿瘤异质性的靶向制剂研发具有指导作用。
英文摘要
More and more attentions are focused on developing new targets for tumor treatment because the types of receptors expressed in tumor cells are limited and the ligands are poorly stable in vivo. In comparison, simple amino acid modifications are enough to satisfy amino acid transporters targeting. Besides, as breast cancer is a herogenous disease, single-ligand modified nanoparticles are unable to effectively delivery to the full spectrum of breast cancer cells, resulting in unsatisfied antitumor efficacy. Herein, to overcome heterogeneity of breast cancers and improve the antitumor efficiency, LAT1 and ATB0,+ overexpressed in breast cancer cells are selected as targets, then amino acid modified nanoparticles are developed to target the two amino acid transporters (LAT1 and ATB0,+). The qualitative-quantitative relationship between the targeting nanoparticles and targeting efficiency/cytotoxicity are established to optimize substrate and density on the surface nanoparticles. Thereafter, tumor microenvironment pH sensitive dual ligand modified nanoparticles are further designed to improve anticancer efficacy and reduce adverse effects. The activity regulation of LAT1 and ATB0,+ is then studied to illustrate the intracellular fate of the transporters after interaction with the active targeting nanoparticles. The results are meaningful for design of transporters- and tumor heterogeneity-mediated drug delivery systems.
肿瘤细胞快速增殖对营养物质的需求大大提高,与正常细胞相比,癌细胞膜表面的氨基酸转运体表达量会显著提高,为肿瘤主动靶向提供了良好的靶点。LAT1(SLC7A5)是一种不依赖Na+/Cl-,转运分子量较大的中性氨基酸为主的交换型氨基酸转运体。ATB0,+(SLC6A14)是一种依赖于Na+/Cl-,转运底物很广的单向型氨基酸转运体。这两种氨基酸转运体在乳腺癌、胰腺癌、结肠癌等癌症中均有较高程度的表达上调。但是肿瘤是一种动态的复杂的疾病,单一配体修饰的单靶向制剂很难有效的治疗癌症。而且在正常细胞中也有少量LAT1与ATB0,+转运体的表达,传统的“配体外露式”靶向制剂对正常细胞有潜在的毒性。基于此,本课题设计并合成了LAT1与ATB0,+单靶向和双靶向主动包载伊立替康脂质体并通过细胞水平、动物水平实验筛选出最优的双靶向配体——酪氨酸。接着又设计合成了一种pH敏感的“配体包埋式”双靶向脂质体,该脂质体能同时靶向于LAT1与ATB0,+氨基酸转运体且具有智能响应性,即在正常组织pH7.4的环境中配体被包埋在PEG水化层内部从而阻止了配体与正常细胞受体的识别,在pH6.5的肿瘤微环境中pH敏感键断裂脱去PEG水化层从而暴露出靶头,配体可以与癌细胞受体进行识别结合,并通过体外水平、细胞水平和动物水平一系列实验表征了这种智能响应型脂质体具有最优的抗肿瘤效果和良好的安全性。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Tyrosine modified irinotecan-loaded liposomes capable of simultaneously targeting LAT1 and ATB(0,+) for efficient tumor therapy
酪氨酸修饰的伊立替康脂质体能够同时靶向 LAT1 和 ATB(0, ),实现有效的肿瘤治疗
DOI:10.1016/j.jconrel.2019.10.037
发表时间:2019
期刊:Journal of Controlled Release
影响因子:10.8
作者:Zhenjie Wang;Dongxu Chi;Xingchen Wu;Yingli Wang;Xinxin Lin;Zhaochu Xu;Hongzhuo Liu;Jin Sun;Zhonggui He;Yongjun Wang
通讯作者:Yongjun Wang
Dual targeting of l-carnitine-conjugated nanoparticles to OCTN2 and ATB(0,+) to deliver chemotherapeutic agents for colon cancer therapy.
L-肉碱缀合纳米颗粒双重靶向 OCTN2 和 ATB(0, ) 以提供用于结肠癌治疗的化疗药物
DOI:10.1080/10717544.2017.1377316
发表时间:2017-11
期刊:Drug delivery
影响因子:6
作者:Kou L;Yao Q;Sivaprakasam S;Luo Q;Sun Y;Fu Q;He Z;Sun J;Ganapathy V
通讯作者:Ganapathy V
Transporter-Guided Delivery of Nanoparticles to Improve Drug Permeation across Cellular Barriers and Drug Exposure to Selective Cell Types.
转运蛋白引导的纳米颗粒递送可改善药物跨细胞屏障的渗透和药物对选择性细胞类型的暴露
DOI:10.3389/fphar.2018.00027
发表时间:2018
期刊:Frontiers in pharmacology
影响因子:5.6
作者:Kou L;Bhutia YD;Yao Q;He Z;Sun J;Ganapathy V
通讯作者:Ganapathy V
A novel oral prodrug-targeting transporter MCT 1: 5-fluorouracil-dicarboxylate monoester conjugates
一种新型口服前药靶向转运蛋白 MCT 1:5-氟尿嘧啶-二羧酸单酯缀合物
DOI:10.1016/j.ajps.2019.04.001
发表时间:2019-04
期刊:Asian Journal of Pharmaceutical Sciences
影响因子:10.2
作者:Yixin Sun;Dongyang Zhao;Gang Wang;Qikun Jiang;Mengran Guo;Qiming Kan;Zhonggui He;Jin Sun
通讯作者:Jin Sun
L-Carnitine-conjugated nanoparticles to promote permeation across blood-brain barrier and to target glioma cells for drug delivery via the novel organic cation/carnitine transporter OCTN2
左旋肉碱缀合纳米粒子可促进穿过血脑屏障的渗透,并通过新型有机阳离子/肉碱转运蛋白 OCTN2 靶向神经胶质瘤细胞进行药物输送
DOI:10.1080/21691401.2017.1384385
发表时间:2018-01-01
期刊:ARTIFICIAL CELLS NANOMEDICINE AND BIOTECHNOLOGY
影响因子:5.8
作者:Kou, Longfa;Hou, Yanxian;Sun, Jin
通讯作者:Sun, Jin
构建淋巴转运肿瘤细胞激活的类甘油三酯口服前药的几个科学问题
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    55万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    何仲贵
  • 依托单位:
肿瘤微环境氧化还原双重响应型硫/硒键桥连紫杉醇前药自组装纳米粒的构建和评价
  • 批准号:
    81872816
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    何仲贵
  • 依托单位:
肿瘤胞外pH微环境响应的去PEG化“配体包埋式”主动靶向透明质酸环糊精纳米粒的几个科学问题
  • 批准号:
    81573371
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    75.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    何仲贵
  • 依托单位:
基于P-gp抑制的星形聚合物的研究及其在口服传递中的作用
  • 批准号:
    81373336
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    何仲贵
  • 依托单位:
纳米结晶吸收机制的研究及其在设计、评价新型纳米结晶中的应用
  • 批准号:
    81173008
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    何仲贵
  • 依托单位:
以肠寡肽转运蛋白为靶点的阿糖胞苷拟肽类前药的设计与评价
  • 批准号:
    30973655
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    30.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    何仲贵
  • 依托单位:
生物分配胶束色谱与药物的肠吸收和膜转运的关系
  • 批准号:
    30672556
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    25.0万元
  • 批准年份:
    2006
  • 负责人:
    何仲贵
  • 依托单位:
国内基金
海外基金