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《Acta Pharmaceutica Sinica B》:给LNP招安血浆里的纤维蛋白原,纳米抗体搭桥双穿血脑屏障+靶向胶质瘤【图解】

《Acta Pharmaceutica Sinica B》:给LNP招安血浆里的纤维蛋白原,纳米抗体搭桥双穿血脑屏障+靶向胶质瘤【图解】
来源于:纳米医学网 | 作者:小 N | 发布时间:2026-10-28 | 浏览:2
《Acta Pharmaceutica Sinica B》:给LNP"招安"血浆里的纤维蛋白原,纳米抗体搭桥双穿血脑屏障+靶向胶质瘤

 

 

 

《Acta Pharmaceutica Sinica B》:给LNP


◆ 文献简介

胶质瘤约占中枢神经系统恶性肿瘤的80%、年发病率每百万人30–80例,手术切除后仍赖化疗收拾残局,可化疗药面对的第一道鬼门关是血脑屏障(BBB)。标准方案替莫唑胺能进脑,但剂量高、昂贵、副作用大、耐药迟早登场;顺铂等铂类药物在肺、卵巢、前列腺、睾丸癌等实体瘤里是绝对主力(约70–80%患者方案含铂),偏偏在胶质瘤只能屈居二线——穿不过BBB、颅内到不了有效浓度,再好的DNA交联剂也是白搭。总结下来是三大难题:一是过屏障难,98%以上小分子被BBB拒签,颅内注射、鼻饲、临时开放屏障等旁路各有硬伤(感染反流/人嗅觉区仅占鼻上皮约5%/毒物趁虚而入);二是铂药脱靶重,顺铂无差别反应性带来的肝肾毒与耐药如影随形;三是靶向难为,单抗修饰颗粒成本高、制备慢、性质不稳,蛋白冠还常把设计好的靶向信号掩埋。四川大学华西医院Huang Hai/Song Xiangrong/He Zhongshan团队反其道而行:不躲蛋白冠,而是"招安"它——用抗纤维蛋白原纳米抗体给LNP镀一层纤维蛋白原冠,借BBB与胶质瘤共高表达的LRP-1受体一路"搭顺风车"(Hitchhiking Effect)。成果发表于 Acta Pharmaceutica Sinica B(2025,DOI: 10.1016/j.apsb.2025.07.014)。

图1 总览:一支五幕剧的递送剧本
先看全局示意图:第一幕,两步微流控把亲脂四价铂C8Pt(顺铂接两条8碳侧链)包进LNP、再把抗纤维蛋白原纳米抗体(Nb)挂上表面;第二幕,入血后Nb从血浆里"抓取"纤维蛋白原,给颗粒镀冠;第三幕,纤维蛋白原被BBB内皮上的LRP-1识别,颗粒经受体介导内吞穿屏障;第四幕,胶质瘤细胞同样高表达LRP-1,富纤维蛋白原冠的颗粒被瘤组织接力认领;第五幕,颗粒溶酶体逃逸释放C8Pt,胞内低氯+高谷胱甘肽(GSH)环境把四价铂还原成活顺铂,水解为阳烯铂交联DNA相邻碱基,细胞周期阻滞在S/G2、凋亡执行。补两句常识:四价铂前药比临床二价铂更惰性,在体液里不乱反应,专为"进肿瘤再激活"设计;纳米抗体是仅含一个重链可变区(VHH)的最小天然抗体片段,无轻链、易重组表达、免疫原性低,恰好当"分子挂钩"(图1)。

五幕递送剧本:微流控制备→镀纤维蛋白原冠→LRP-1穿BBB→瘤内吞→GSH还原铂交联DNA(发布时从原文手动截图)

五幕递送剧本:微流控制备→镀纤维蛋白原冠→LRP-1穿BBB→瘤内吞→GSH还原铂交联DNA(发布时从原文手动截图)

图2 制备与表征:两步微流控,包封率83%、偶联率91%、存放9天不掉
化学合成端:顺铂先以30%过氧化氢氧化成二羟基铂(IV)中间体,再与4当量辛酸酐在DMF中60°C反应24小时、硅胶柱纯化,得双C8轴向酰化的C8Pt,NMR图谱确认结构。处方端:可离子化脂质E12-1:DOPE:胆固醇:DMG-PEG2K:C8Pt按摩尔比35:16:46.5:2.5:15.3溶于乙醇,与PBS以1:3(总流量12 mL/min)过微流控成C8Pt-Ls;第二步C8Pt-Ls与锚定Nb(Mal-PEG-Chol点击偶联到Nb的C端半胱氨酸)以2:1再过一轮微流控——胆固醇锚自发插膜、Nb挂表,超滤去游离Nb。体检结果:粒径105.67→115.33 nm、PDI 0.17→0.20、TEM下形貌不变;电位+5.13→-4.62 mV,挂蛋白后转负符合预期;ICP-MS算得铂包封率83.47%/82.95%,BCA法算得Nb偶联率91.47%,4°C放置3/6/9天偶联率基本不动;pH 5.5(模拟溶酶体)15小时内铂完全释放,血浆中惰性、入胞后放药的时间差由此保障。功能预检:DID/尼罗红亲脂染料标记颗粒尾静脉给药,4小时后Nb组脑内染料显著多于未修饰组;冰冻切片共聚焦显示DID红色荧光扎进瘤区(DAPI蓝核,T/N分区)(图2)。

C8Pt合成与两步微流控制备、粒径电位包封偶联表征、酸解释放与染料脑靶向(发布时从原文手动截图)

C8Pt合成与两步微流控制备、粒径电位包封偶联表征、酸解释放与染料脑靶向(发布时从原文手动截图)

图3 蛋白冠"招安":纤维蛋白原三链富集约10倍
颗粒一进血浆就会被蛋白吸附包覆成"冠",传统观点视之为靶向杀手。本组把冠当工程对象:C8Pt-Ls与Nb-C8Pt-Ls等体积等铂量与C57BL/6小鼠血浆37°C孵育1小时、高速离心收冠、酶解后HPLC-MS定量。分子量分段上两者差异不大(90–100 kD段最丰、<10 kD最低),细看成分就拉开了:纤维蛋白原α、β、γ三条链在Nb组冠内丰度齐升约10倍;功能占比重排——凝血类6.73%→13.50%、补体0.77%→1.44%、免疫球蛋白0.51%→0.55%,而通常"自带脑靶向光环"的载脂蛋白反从43.22%降至34.80%;Top20丰度指纹里ApoA1/Vtn/ApoE仍居前三但相对占比下降,Fga/Fgb/Fgg排名跃升。翻译成白话:以前颗粒进血是"听天由命穿衣服",现在Nb当裁缝,挑了纤维蛋白原这件"有票的衣服"给它穿(图3)。

血浆蛋白冠蛋白组:纤维蛋白原三链富集约10倍、凝血类占比翻倍、top20指纹重排(发布时从原文手动截图)

血浆蛋白冠蛋白组:纤维蛋白原三链富集约10倍、凝血类占比翻倍、top20指纹重排(发布时从原文手动截图)

图4 搭桥的分子账本:对接+SPR双向纳摩尔级
凭什么说纤维蛋白原这件衣服能"检票进站"?BBB与胶质瘤双向高表达LRP-1。AlphaFold 3预测抗纤维蛋白原Nb与LRP-1胞外域(20–4419 aa)三维结构、RCSB晶体3GHG提供纤维蛋白原,HDOCK做两步对接:Nb-纤维蛋白原界面与复合物-LRP-1界面各自给出结合位点(红/黑虚线标注4处复合物-LRP-1接触面);Docking Score(越负越可能结合)与Confidence Score(>0.7为大概率结合)双双过线;相互作用清单:Nb-纤维蛋白原有氢键、静电、疏水,复合物-LRP-1再加盐桥。实验验证用Biacore SPR:两对结合(Nb-纤维蛋白原、纤维蛋白原-LRP-1)K_d均约10⁻⁹ mol/L量级——纳摩尔级"铁锚"。吸附动力学收口:Nb-C8Pt-Ls血浆孵育约180分钟纤维蛋白原达饱和,未修饰C8Pt-Ls最大吸附仅约其十分之一;ELISA定量与质谱互证(图4)。

Nb-纤维蛋白原-LRP-1分子对接界面与SPR纳摩尔级亲和力(发布时从原文手动截图)

Nb-纤维蛋白原-LRP-1分子对接界面与SPR纳摩尔级亲和力(发布时从原文手动截图)

图5 入脑与分布:脑铂×2、瘤铂×3,肝脾肺肾做减法
体外BBB考场:bEnd.3脑微血管内皮在Transwell上室培养约20天、跨内皮电阻稳于~200 Ω·cm²成致密单层;制剂先与小鼠血浆1:10预孵1小时(冠挂好再上场),加室后取上下室ICP-MS测铂——Nb-C8Pt-Ls下室累积穿透量显著高于C8Pt-Ls与顺铂溶液;穿膜后颗粒表面纤维蛋白原冠近乎无损。受体归因:阿托伐他汀(抑制LRP-1内吞通路)预处理内皮12小时,Nb组穿透跌回未修饰水平——"检票口"就是LRP-1。细胞摄取(6 h,0.5 μg铂/孔):Nb组在bEnd.3与GL261-LUC胶质瘤细胞铂蓄积双冠。体内药代:GL261-LUC原位瘤小鼠(右纹状体立体定位接种1×10⁵细胞)尾静脉给20 μg铂,多个时点取材——Nb组脑组织铂约为C8Pt-Ls的2倍、瘤组织约3倍;同时分布重排:Nb组心脏与血浆铂滞留升高,肝、脾、肺、肾降低。翻译成白话:不仅"入脑更多",还"少去废品站"——器官再分布自带减毒逻辑(图5)。

Transwell跨BBB、细胞摄取与体内脑/瘤/器官铂分布(发布时从原文手动截图)

Transwell跨BBB、细胞摄取与体内脑/瘤/器官铂分布(发布时从原文手动截图)

图6 疗效:发光信号压到最低,生存率拉到100%
治疗实验:Day 0种瘤,Day 6–18隔天尾静脉给20 μg铂(模型/CisPt/C8Pt-L/Nb-C8Pt-L四组,n=6),D-荧光素腹腔注射活体发光隔天监测。Nb组发光信号增幅最小、瘤负荷最低;体重曲线保住(模型组进行性消耗被显著缓解);生存分析Nb组100%存活。终点7T MRI T2像与HE切片(标尺1 mm)给出同一结论:Nb组瘤体积最小。机制读出串成闭环:γ-H2A.X(组蛋白H2A.X双链断裂磷酸化标志,DNA损伤直接读数)蛋白印迹与IHC在Nb组最强、TUNEL碎裂末端标记最密、cleaved caspase-3(凋亡执行酶活切片段)高表达;反向指标β-catenin(增殖侵袭)与Ki67(增殖核抗原)显著最低。DNA损伤→凋亡→增殖熄火,与第五幕剧本逐帧吻合(图6)。

活体发光、体重、生存曲线、MRI与γ-H2A.X/TUNEL/caspase-3/Ki67(发布时从原文手动截图)

活体发光、体重、生存曲线、MRI与γ-H2A.X/TUNEL/caspase-3/Ki67(发布时从原文手动截图)

图7 安全性:HE、八项生化、抗体与凝血四关全过
安全评估四件套:心肝脾肺肾HE(标尺20 μm)三组给药均无显著病理;血生化八项ALB、LDH、CRE、UREA、CKMB、ALP、ALT、AST组间无差异(n=4,小提琴图);ELISA测血清抗Nb结合滴度——修饰未抬升抗体水平,呼应Nb低免疫原性;凝血功能PT维持11–15 s正常区间——抓纤维蛋白原的颗粒并没有扰乱止血级联,与冠蛋白组里凝血类占比上升但不致病的数据相互咬合(图7)。

主要器官HE与八项血生化安全评价(发布时从原文手动截图)

主要器官HE与八项血生化安全评价(发布时从原文手动截图)

研究总结
本研究合成了双C8酰化的四价铂前药C8Pt,用两步微流控制得Nb-C8Pt-Ls(115 nm、PDI 0.20、包封率83%、偶联率91%、酸环境15 h全释放);抗纤维蛋白原纳米抗体把血浆纤维蛋白原"招安"成颗粒外壳(冠内三链富集约10倍),借BBB与胶质瘤共高表达的LRP-1(对接置信度>0.7、SPR K_d约10⁻⁹ mol/L)完成"搭顺风车"式双靶向:脑铂×2、瘤铂×3、肝脾肺肾做减法;活体内肿瘤抑制最强、生存率100%,凝血免疫脏器四关无恙。这套"以冠为靶"的设计翻转了纳米医学二十年来的蛋白冠焦虑——换一支识别别的血浆蛋白的Nb,就能换一条内源通路:凡高表达对应受体的脑病灶都在射程内,把C8Pt换成其他还原激活前药同样值得一试。


◆ 关于纳米医学网(舜纳纳米)

本文的"亲脂前药LNP+纳米抗体表面修饰+蛋白冠调控"体系,对应纳米医学网(Sunlipo Biotech,www.med-nanotech.com)的多项常规服务:脂质体与LNP递送系统构建(可离子化脂质处方与微流控工艺放大)、磷脂-PEG-靶分子偶联物(抗体/纳米抗体/配体表面修饰)、粒径电位/包封率/TEM与ICP-MS表征检测、活体荧光/MRI成像与器官分布检测、临床前药效与安全性评价——一站式覆盖"设计→制备→表征→动物验证"全链条,帮课题组把"会认路的纳米药"做出来、测明白。

联系我们:021-5127 9909|sunlipotech@163.com(技术服务)

参考资料:https://doi.org/10.1016/j.apsb.2025.07.014
全文链接:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41049733/
声明:仅代表作者个人观点,用于研究用途,如有不科学之处,欢迎留言指正!

(本文配图缺失,发布时需从原文 https://doi.org/10.1016/j.apsb.2025.07.014 手动截图)


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《Acta Pharmaceutica Sinica B》:给LNP

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