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65蛋白质药物运输
蛋白质药物运输
1蛋白质药物的研究现状
蛋白质药物相比传统的小分子化疗药物具有高活性、高特异性、低毒的优点,迄今已有130多种被美国FDA批准用于临床治疗心血管疾病、糖尿病、恶性肿瘤等疾病。
蛋白质药物在肿瘤靶向治疗中疗效显著,现已有24种单抗被FDA批准用于治疗各种肿瘤(表1)。
其中,Bevacizumab(贝伐珠单抗)、Trastuzumab(曲妥珠单抗)、Adalimumab(阿达木单抗)和Rituxilnab(利妥昔单抗)是临床治疗转移性结肠癌、转移性乳腺癌、淋巴细胞白血病和非霍奇金淋巴瘤的常用药。
最近,单克隆抗体如Nivolumab和Pembrolizumab被发现能通过靶向到程序性死亡受体-1(PD-1)来重新激活T细胞,实现对肿瘤的免疫治疗,现己被批准用于黑色素瘤和肺鳞癌(肺鳞状上皮细胞癌)的临床治疗。
尽管单抗类蛋白质药物在肿瘤治疗中展现出了巨大的潜力,但是这些细胞外作用的蛋白药物仍然存在在体内不稳定和容易被酶降解等缺点。
而细胞内作用的蛋白质药物除了存在这些缺点外,还有选择性差和难以被细胞有效内吞等问题。
最近,多种纳米和微米载体被开发用来保护蛋白质药物的生物活性和实现蛋白质药物的肿瘤靶向治疗。
接下来我们将着重介绍基于脂质体、聚合物囊泡、纳米凝胶、聚合物纳米粒子和无机纳米粒子等的纳米载体和微球、微凝胶等微米载体在蛋白质药物靶向递送中的应用。
表11994-2016年FDA批准的抗肿瘤单抗药物
2蛋白质疗法及其运输障碍
蛋白质像生命的引擎一样,在细胞内执行多种必要的功能,比如酶的催化作用、信号转导、基因调控以及保持细胞存活与凋亡的平衡等。
许多疾病的发生就是由细胞内蛋白质功能的改变而引起的。
自20世纪80年代初,胰岛素作为第一个人重组蛋白开始用于蛋白质疗法后,蛋白质疗法便成为操纵细胞功能和治疗人类疾病的最安全和最直接的方法。
在过去二十几年中,蛋白质药物(多肽激素、细胞因子和单克隆抗体)作为研究工具已经取得了广泛的成功,成为增长最快的药物种类之一;许多强大的、潜在的蛋白质药物被发现被制备,包括能够进行代谢补偿的酶、针对细胞内靶点的中和抗体、人工转录因子和基因组编辑酶(图1.1)。
图1.1几种功能性蛋白质的示意图
从治疗的角度来看,蛋白质疗法比基因疗法可能更安全,这是因为蛋白质疗法不涉及随机的或永久的遗传性改变,只是蛋白质的瞬时表达和瞬态行为。
在很多医学应用领域,比如癌症治疗、疫苗接种、再生医学、治疗功能丧失遗传病和成像等,实现向生物体内特定细胞和器官运输活性蛋白成为一个非常重要的目标。
向细胞内运输活性蛋白时会面临很多障碍,比如,蛋白质注入血清后会变得不稳定,很快被降解或者失活;由于静电排斥作用,大部分蛋白质也是不可以穿透膜的。
这些障碍主要是由大多数蛋白质的固有特性导致的,包括蛋白质尺寸大、表面电荷多变以及三级结构脆弱等。
因此,像DNA传递和siRNA传递一样,选择合适的运输载体以护送蛋白进入细胞就变得十分重要了。
利用不同的方法可以将蛋白质装载进多种纳米载体,比如通过化学或遗传修饰的直接结合,物理吸附以及共价或非共价包封(图1.2)。
图1.2制备蛋白质/纳米载体复合物的三种主要装载方法示意图
2蛋白质运输纳米载体
蛋白质运输纳米载体主要包括蛋白质载体,脂质胶体系统,聚合物纳米载体和无机纳米载体。
纳米载体的关键功能是充当盾牌保护蛋白质以免其过早降解或与生物体环境相互作用导致的变性。
纳米载体可以通过隐蔽抗原表位的免疫原性和削弱网状内皮系统上受体介导的摄取作用来增强蛋白质的隐蔽性。
此外,纳米载体可以抑制蛋白水解,增大运输蛋白质的尺寸以减少肾的过滤;纳米载体较高的表面积与体积比也改善了药代动力学和生物分布。
纳米载体的另一个特点是通过可控的合成、装载和简单的生物化学修饰可以改变载体的化学物理特性,使其灵活性增加;关键的粒子属性如大小、表面电荷和表面配体可以促进细胞的渗透和内涵体逃逸,以及优化稳定性、靶向特异性和蛋白质的释放动力学。
这些纳米载体具有如下优点:
1)避免蛋白质在生理环境中过早的降解和变性;2)提高蛋白质药物的血液循环时间,改善其药代动力学性能;3)纳米粒子的大小、表面电荷和表面靶向配体可调,可以提高蛋白质药物穿膜能力和靶向能力,并且帮助蛋白质逃离内涵体,增强蛋白质药物在肿瘤部位的富集,提高药物的利用率。
2.1无机纳米载体
2.2聚合物纳米载体
2.3脂质胶体系统
图1.5两种类型的脂质胶体系统示意图
2.3.1脂质体
脂质体是由两亲性的分子如脂质和磷脂组装而成的双层囊泡。
脂质体的大小范围在20纳米至几微米之间。
脂质体可以附着在质膜表面,通过胞吞或脂质体的细胞融合作用进入细胞。
不同的脂质体制剂已经被开发用于蛋白质的传递。
Zelphati等人开发了一种阳离子脂质体介导的递送系统,这一系统是由一个三氟乙酰化的脂多胺(TFA-DODAPL)和二油酰磷脂酰乙醇胺(DOPE)组成的。
各种不同大小和表面电荷的靶蛋白被成功地运输到贴壁或悬浮细胞的细胞质中。
其中,β-半乳糖苷酶的细胞内活性主要是在X-gal染色的细胞中观察到的,而caspase-3、caspase-8和颗粒酶B的内化能有效地引发细胞凋亡。
Zuber等人利用原位二聚体两亲物(CholCSper)和DOPE制备了一个细胞内蛋白质的运输载体。
CholCSper在轻度氧化条件下可以产生二硫键。
CholCSper两亲物的化学转化导致蛋白纳米复合物的稳定化和均一化,这种传递方法有利于蛋白的控释和缓释(图1.6)。
图1.6蛋白质和CholCSper胶束之间复杂的自组装过程示意图
Fretz等人报导了光化学内化(PCI)技术可以增强脂质体介导的细胞毒蛋白皂草素的内涵体逃逸。
与蛋白/脂质体复合物和光敏剂(TPPS2a)共孵育的人卵巢癌细胞(OVCAR-3)用不同时长的光照处理以进行光化学内吞。
尽管细胞毒性的大小与皂草素的量紧密相关,研究者们还发现,光照时间的增加会导致更有效的内涵体逃逸,这也是实现有效的胞内传递的关键。
Chiu等人利用从远红外激光器(645nm)发出的单一纳秒脉冲促进基于脂质的纳米载体的释放。
他们向Ba/F3细胞递送O6-烷基鸟嘌呤-DNA烷基转移酶(AGT)融合蛋白以通过抑制BCR-AB诱导细胞凋亡,BCR-ABL是凋亡通路中的关键激酶。
一些商业化的脂质试剂也被用于蛋白质运输。
例如,Humpel等人利用脂质体介导的基因转染试剂(FuGENE6TM)和蛋白质递送试剂BioPORTERTM向恶性C6胶质瘤和永生化的脑内皮细胞rBCEC4中运输促凋亡蛋白caspase-3,在两个细胞系中均观察到了caspase-3诱导的TUNEL阳性细胞凋亡。
脂质体是一种两亲性类脂双分子层的微小泡,其亲水内腔可用来高效地装载亲水性蛋白质药物。
与其它蛋白质纳米载体相比,脂质体最显著的特点是可以与细胞膜有效融合从而能快速高效地将蛋白质药物递送到肿瘤细胞内。
人们在脂质体蛋白递送方面做了大量的研究,例如,Lenomand等人报道了基于菠菜内囊体(spinachthvlakoids)的脂质体可有效地包裹电压依赖性阴离子通道(VDAC)和促凋亡蛋白Bak两种蛋白药物。
结果显示脂质体可有效地将蛋白质药物递送到HCTll6细胞的线粒体,从而激活细胞内的凋亡因子caspase-3。
Xu等设计了一系列阳离子脂类,其可自组装形成脂质体且有效包裹saporin蛋白质。
并且载saporin脂质体对MCF-7、MDA-MB-231、HepG2和4T1等细胞杀伤效果显著,其中对4T1的IC50可低至O.9nM。
为了在肿瘤靶向部位精确调节蛋白质药物的释放,人们设计了各种响应性脂质体用于蛋白质的可控递送。
例如,用含有双硫键的脂类可制得还原敏感性阳离子型脂质体,其能实现带负电荷的Cre重组酶和Caspase9:
RNA复合物在细胞内的触发释放,从而能高效介导基因重组和基因敲除。
为了进一步延长脂质体的循环时间,Fujimoto等将聚乙二醇(PEG)与二油酰磷脂酰乙醇胺(DOPE)以硫硫键相连,并与二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC)和DOPE相混合制各还原敏感脂质体。
该脂质体可在A431细胞内还原降解有效释放包裹的荧光染料,因此该策略可用于潜在的蛋白质递送。
除了还原敏感的脂质体,Kono等报道了一种pH敏感性的脂质体,其可用以卵清蛋白的细胞内释放和激活树突细胞(DCs)(Figure1.9)。
该脂质体因修饰的酸敏感的凝胶多糖(curdlan)和甘露聚糖(maIman),使得该腊质体可在内涵体酸性环境中触发释放出包裹的卵清蛋白,促进Dcs抗原呈递。
此外,羧基化聚多糖还可通过与Dcs表面Dectin-1和Dectin-2相互作用而产生Thl细胞因子激活DCs。
对荷E.G7-OVA淋巴瘤小鼠的抗肿瘤实验表明,该载卵清蛋白酸敏感脂质体相比无敏感的脂质体产生了更强烈的特定抗原免疫应答,进而展现出更为显著的抗肿瘤效果,治疗60天后仍然有超过40%的小鼠存活。
另外,在DOPE脂质体表面修饰蛋黄磷脂酰胆碱和聚甘油衍生物可制得酸敏感的脂质体。
该酸敏感脂质体可在溶酶体中有效融膜破膜,从而将包裹的卵清蛋白释放出来。
将仅含有一条烷基链的脂类与传统的磷脂相混合可显著降低磷脂双分子层的相变温度。
当温度到达相变温度时,脂质体的磷脂双分层由于“液。
固”边界的转变,其膜的通透性将会增加。
基于此,当温度上升到42-44.5℃时,载白蛋白温度响应的DPPC/DsPE-PEG/MsPc脂质体可明显加快蛋白释放,而在37.5℃维持良好的稳定性。
此外,将脂质体与温度响应聚合物如P(NIPAAm-co-PAA)共聚物等混合也可制备温度响应性脂质体。
Figure1.9Designof1iposomesmodifiedwithbioactivepolysaccharidederivativesforinductionandactivationofantigen-specificimmunity.Theseliposomesaretakenupbydendriticcellsviaendocytosisandtrappedinendosome.Itsweaklyacidicenviromnenttriggersdestabilizationoftheliposome,whichinducesreleaseofantigenmoleculesinendosomeandtheirtransfertocytosolviafusionwithendosome.Antigenmoleculesincytosolcauseantigen-specmccytotoxicTlymphocytes(CTL)viapresentationbyMHCclassI,resultingintheinductionofcellularimmunity.Liposomesmodifiedwithbacteria-derivedpo1ysaccharidederivatives,MGlu-CurdorMGlu-ManarealsorecogllizedviaDectin-1andDectin-2,respectively,whichcausesthepromotionofTh1cytokineproductionandtheactivationofcellularimmunity.
2.3.2固体脂质纳米粒
固体脂质纳米粒(SolidLipidNanoparticles,SLNs)是基于脂质的亚微米胶体颗粒,它可以作为脂质体的替代物。
由于其由疏水性脂质组成的核心在室温或体温下是固体,因此固体脂质纳米粒是相对刚性的,与脂质体相比,在生物学的应用中更加稳定。
目前有两种主要制备方法:
(1)Muller和Lucks率先发明的高压均质技术;
(2)加斯科·阿尔梅达等人发明的微乳技术。
后者利用溶菌酶作为包封进入固体脂质纳米粒的模型酶,凝胶电泳以及对溶壁微球菌的裂解率实验表明溶菌酶在运输的过程中保持了结构的完整性和生物活性,这一研究为利用SLNs作为疫苗运输的抗原载体开辟了道路。
2.4蛋白质载体
蛋白质载体是利用蛋白质转导技术将蛋白质药物与蛋白转导结构域(proteintransductiondomains,PTDs)或细胞穿膜肽(cell-penetratingpeptides,CPPs)进行遗传融合而形成的,包括HIV-1反式激活转录肽TAT、寡聚精氨酸和果蝇触角衍生穿膜肽。
利用多肽将蛋白质药物转导入细胞内的一个例子是将蛋白质封装进由多肽衣壳组成的病毒样颗粒。
Abbing等人将蛋白质和低分子量物质有效地封装进重组多瘤病毒样纳米颗粒。
小鼠多瘤病毒是一种无包膜的双链DNA病毒,可感染多种真核细胞,外壳是由360个衣壳蛋白VP1组成,内芯是由VP2和VP3组成,VP2和VP3不是衣壳形成所必须的但与VP1腔内侧有紧密的结合亲和力。
研究者们将一段由49个氨基酸组成的保守序列与GFP融合,这段序列是VP2锚定VP1所必须的。
当与VP1自组装后,基于衣壳的纳米颗粒显示正常的形态与长期的稳定性。
通过在吞噬小体和细胞质中检测GFP和VP1的荧光可以证实这些纳米颗粒能够有效地进入小鼠3T3成纤维细胞,研究者们认为这种装载蛋白质的病毒样颗粒先经过吞噬小体介导的内吞或巨胞饮作用进入细胞质,随后降解或分解,从而导致蛋白质的释放。
靶蛋白也可以融合到具有优良的膜穿透性能的工程蛋白运输载体上。
Liu等人报道了一种新型的细胞内传递工具,他们使用的是表面暴露残基广泛突变的带正电荷的GFP突变体。
研究者们先前发现这种带正电荷的GFP可以通过与细胞表面阴离子蛋白聚糖的结合和经能量依赖网格蛋白非依赖途径的内吞作用进入各种细胞。
他们进一步将带正电荷的GFP与靶蛋白融合用于细胞内传递,将+36GFP和PTDs(TAT、寡聚精氨酸(Arg10)和穿膜肽)与Cre重组酶融合,通过互相比较发现,以+36GFP作为载体导致显著的高内吞效果(高达约100倍),运输的Cre重组酶也表现出更高效的Cre酶诱导的重组(高达约10倍)。
泛素融合的+36GFP进入细胞后发生部分泛素化,这表明该载体可以实现有效的内涵体逃逸。
这种带正电荷的GFP在血清中也稳定,能够抵抗蛋白水解作用,这使它成为一个有吸引力的运输蛋白质药物的工具(图1.3)。
图1.3利用带大量正电荷的GFP在体外将功能性蛋白有效地传递到哺乳动物细胞中
Lim等人研发了一种工程蛋白G系统作为非侵入性的细胞蛋白质运输载体。
这种蛋白载体包含三个功能结构域:
(1)6个N端的可以特异性结合金属离子如Ni(II)和Cu(II)的组氨酸标签;
(2)1个C端的细胞穿透肽(CPPs)如寡聚精氨酸;(3)可以强烈结合IgG抗体的G蛋白本身。
这种多功能蛋白G系统为在没有化学附着物的情况下捕获Ni(II)修饰的纳米颗粒和抗体提供了一个便利的方法。
研究者们将抗线粒体抗体共价结合到蛋白质G系统上,再用Ni(II)将上述共轭物结合到包被金的氧化铁纳米颗粒上。
他们的研究表明,抗体/纳米颗粒复合物可以很容易地通过内吞作用进入HeLa细胞和靶位点线粒体。
该纳米复合物的磁性能还可以简便地利用永磁体使线粒体从细胞裂解物中分离(图1.4)。
图1.4能够同时向细胞传递功能性纳米颗粒和抗体的工程蛋白质结构示意图
尽管蛋白质转导技术有很多优点,但此方法的主要问题是CPPs标签的运输载体容易隐藏在细胞内的囊泡中,这导致蛋白质从内涵体的低效逃逸。
2.5纳米凝胶
纳米凝胶是通过物理或者化学交联具有空间网状结构的纳米尺寸的水凝胶[231。
纳米凝胶用于蛋白质药物递送系统含有以下优势:
大比表面积便于修饰,高含水量,良好的生物相容性,较大的内部网状结构。
这特别适宜包载水溶型的蛋白质,使蛋白免于降解,较好地维持蛋白质的生物活性。
例如,由丙烯酰胺修饰的支链淀粉和四臂聚乙二醇.巯基构建的纳米凝胶可高效包裹白介素-12(包封率为96%),并可维持载白介素纳米凝胶在血清中的稳定性。
近年来,刺激响应性纳米载体由于能更高效地将药物释放到肿瘤组织和肿瘤细胞而受到广泛的关注。
用于蛋白质药物控制释放的刺激响应性纳米凝胶主要包括还原敏感,酸敏感和酶敏感的生理刺激型纳米凝胶和光,热和磁场等外部刺激型纳米凝胶。
2.5.1还原响应性纳米凝胶
肿瘤细胞内谷胱甘肽(GSH)的浓度约为2.10mM,这远高于其在细胞外浓度(约2-20μM)。
利用细胞内外还原电势的差别,载蛋白还原敏感纳米凝胶可以在细胞内可控快速释放蛋白药物。
例如,Thayumanavan用聚甲基丙烯酸乙酯和二硫吡啶修饰的聚甲基丙烯酸乙酯的无规共聚物先自组装形成纳米粒子,然后在催化量二硫苏糖醇(DTT)的作用下制各得到二硫键交联的还原敏感纳米凝胶。
该纳米凝胶可通过调节二硫吡啶修饰的聚甲基丙烯酸乙酯的量来控制交联密度,从而有效调节包载的蛋白质如β-半乳糖苷酶在HeLa肿瘤细胞内的释放行为。
我们课题组报道了还原敏感纳米凝胶用于正电荷蛋白质在肿瘤细胞内释放,这种纳米凝胶是通过胱胺与聚乙二醇-聚(甲基丙烯酸羟乙酯-co-丙烯酸酯碳酸酯)(PEG-P(HEMA-co-AC))嵌段共聚物侧链上的环状碳酸酯的开环反应制备得到。
该纳米凝胶对于细胞色素C(CC)的载药量可高达48.2%,在10mMDTT的作用下快速解离,96.8%包裹的CC能够在22小时内随之释放出来。
此外,包裹CC的还原敏感纳米凝胶相比自由Cc和空白纳米凝胶能够引起更显著的细胞凋亡。
Tang等报道了用丙烯酰胺,N-(3-氨丙基)甲基丙烯酰胺和N’N’-二丙烯酰基胱胺通过自由基聚合制备了一种还原响应的纳米凝胶,用于凋亡蛋白Apoptin的包裹和释放(FiglIre1.1)。
包载的Apoptin能够在细胞质内高还原条件下通过硫硫键的断裂被释放至细胞核内,从而高效诱导Hela,MCF-7和MDA-MB-231等肿瘤细胞的凋亡。
除了针对肿瘤直接治疗的研究报道,也有人利用纳米凝胶包载蛋白药物通过激活T细胞来实现抗肿瘤疗效。
例如,Ma等设计了由海藻酸钠和超支化聚酰亚胺通过静电相互作用构建的纳米粒子,依靠3,3’-二硫代二丙酸交联形成还原敏感的纳米凝胶。
该纳米凝胶可有效包裹卵清蛋白,并增强了卵清蛋白在老鼠骨髓树突状细胞(BMDCs)的细胞质中释放,进而提高了BMDCs细胞的抗原呈递能力。
基于类似的策略,卵清蛋白也被Nostrum等人包裹进还原敏感的葡聚糖纳米凝胶用以增强B3Z细胞的抗原呈递能力。
而、Vermonden等用层层自组装的方法制备了核壳结构的纳米凝胶,表面引入含二硫吡啶的阳离子聚合物通过硫硫交换反应交联,赋予了纳米凝胶还原敏感特性。
并且通过电荷作用可高效包裹卵清蛋白,在树突细胞还原环境中卵清蛋白快速释放,相比同等条件下无还原敏感纳米凝胶,显著提高了抗原呈递到CD8+T细胞的能力。
Figure1.1DegradablenanocapsulesforapoptindeliVery.(aandb)Schematic
diagramofsynthesisofdegradableapoptinnanocapsules(SSAPONC)anddeliveryintotumorcellstoinduceapoptosisp.
虽然纳米粒子依赖EPR效应可有效增强包裹蛋白的血液循环时间和细胞内吞,但由被动靶向增强的细胞内吞仍然有限。
而在其表面修饰单抗、多肽、适配子和多糖等靶向配体可显著增强纳米粒子在肿瘤部位的富集并选择性靶向肿瘤细胞。
例如,Park等设计了cRGDfC靶向的纳米凝胶可用于蛋白质的靶向递送。
该纳米凝胶由半胱胺修饰的肝素和乙烯砜修饰的普朗尼克交联制得,cRGDfC多肽通过巯基与未反应的乙烯砜相连修饰到纳米凝胶表面。
该靶向纳米凝胶可增强HeLa细胞的细胞内吞,并且在细胞质中快速降解。
此外,Tang课题组报道了一种由丙烯酰胺,N,N’-双(丙烯酰)胱胺和丙烯酰胺修饰的聚乙二醇相互交联的还原敏感纳米凝胶,并利用点击化学反应将靶向配体LHRH连接到纳米凝胶的表面(Figure1.2),在制备的过程中,重组人源肿瘤抑制蛋白p53也被包裹在纳米凝胶里面。
该靶向纳米凝胶相对于无靶向纳米凝胶,显著增强了纳米凝胶在MDA-MB-231细胞中的内吞,且在细胞质中快速释放,显示了显著的抗肿瘤效果,IC50约为300nM。
若包裹功能点突变蛋白S121F效果更加显著,IC50可低至100nM。
Figure1.2Schematicdiagramofclickable,redox-sensitiveproteinnanocapsules
andschemeofconjugationtoLHRHusingcopper-freeclickchemistry.
2.5.2pH响应性纳米凝胶
肿瘤组织微环境为酸性环境,其pH约为6.5~7.2。
另外,纳米粒子通常以内吞的方式进入细胞,内吞后由于空泡质子ATP酶介导的质子涌入,溶酶体内涵体会快速酸化,通常pH可低于6。
所以可利用肿瘤微环境和溶酶体内涵体的酸性环境设计酸刺激响应性纳米凝胶用以蛋白药物的递送。
例如,Wang等报道了一种可电荷转变的酸敏感纳米凝胶。
该纳米凝胶由2-氨乙基甲基丙烯酸酯和2,3-二甲基顺丁烯酸酐通过反相微乳液聚合制得。
载牛血清白蛋白(BSA)的纳米凝胶在pH6.8环境中,0.5小时即可释放出80%的BSA。
传统的交联反应的效率往往不高,点击化学反应因其高效、高特异性、生物相容性好等特点被引入制备载蛋白纳米凝胶。
Haag等利用末端分别修饰炔基和叠氮的超支化聚甘油,联合纳米沉淀法和点击化学,制得结构稳定的纳米凝胶,并可将多种蛋白质(天冬酰胺酶,免疫球蛋白A,牛血清蛋白,溶菌酶)包裹进纳米凝胶中。
该纳米凝胶因其聚甘油链末端修饰的缩醛键可在酸性下可以降解并且将包裹的蛋白质释放出来。
而且酶的包封率将近100%,释放的酶仍然能够保持活性。
除了针对肿瘤微酸环境的响应性纳米凝胶,也有利用细胞溶酶体和内涵体强酸性环境的响应性纳米凝胶用以蛋白质的递送。
例如,地yoshi课题组报道了一种基于胆固醇修饰的普鲁蓝多糖通过白组装形成的纳米凝胶能有效包裹牛血清白蛋白(BSA)(Figure1.3)。
该载蛋白纳米凝胶在pH7.4环境中稳定,而在pH4.O下,将近80%纳米凝胶被降解。
从而纳米凝胶包裹的BSA能被释放出来。
Liang等人报道了用表没食子儿茶素没食子酸酯修饰的透明质酸(HA-EGCG),线性的聚乙烯亚胺(PEI)和颗粒酶B在水中通过离子作用自组装形成载蛋白纳米凝胶。
该凝胶能够在溶酶体酸性环境中解离,从而高效释放出包裹的颗粒酶B并诱导细胞凋亡。
另外,N-乙烯基甲酰胺和2-(2,2’-(乙烯基甲酰胺))二乙氧基丙烷可通过反相乳液法交联形成酸敏感纳米凝胶。
其可有效包裹溶菌酶,且载溶菌酶的纳米凝胶在pH5.8条件下释放明显加快吲。
1.3SchematicillustrationofacL-CHPnanogelatpH7.4and4.0.
2.5.3酶响应性纳米凝胶
针对于特定组织中酶浓度的变化,可以设计酶响应的纳米凝胶来精确释放蛋白质药物。
并且相比较pH响应,光响应和温度响应,酶响应策略更加温和,却不会丧失其稳定性和高度的选择性,因此受到人们大量的关注。
例如Tang等人报道了一种酶响应纳米凝胶。
这种纳米凝胶由带有氨基的双键小分子和可被福林蛋白酶切断的多肽交联剂构成(Figure1.4)。
且10小时后载eGFP纳米凝胶在1U福林蛋白酶中可完全降解,并大量释放eGFP。
当把caspa
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