重组载脂蛋白A-I半胱氨酸突变体作为药物载体的抗肿瘤实验研究

【摘要】：正目的:探讨载脂蛋白A-I(apoA-I)不同部位半胱氨酸突变对其受体结合能力的影响,选择合适的载脂蛋白AI半胱氨酸突变体作为抗肿瘤药物载体,并对药物载体的体外物理化学性质和体内外抗肿瘤活性进行检测。方法:根据apoA-I的结构特点以及天然半胱氨酸突变体apoA-IBMilanoB(A-IBMB)、apoA-IBParisB发生突变的特殊位置,本课题组自行设计并构建了7个apoA-I的半胱氨酸突变体。异硫氰酸荧光素(FITC)标记apoAI及其半胱氨酸突变体蛋白,流式细胞分析检测apoAI半胱氨酸突变对蛋白受体亲和力的影响,筛选更适合作为药物载体的突变体蛋白。利用上述筛选apoAI突变体,超声法制备rHDL-药物脂质体,并对药物脂质体的形态大小、成分含量及载药量、稳定性和释药曲线等物理化学性质进行考察。MTT法检测rHDLHCPT药物脂质体对HCT-116结肠癌细胞的毒性作用。同时,观察rHDL-HCPT药物脂质体在BALB/c小鼠中的分布情况。结果:ApoAI不同部位半胱氨酸突变对受体结合能力具有不同的影响,A-I_M(R173C)的受体结合能力显著升高,可能更适合于作为药物载体。利用A-I_M(R173C)突变体蛋白质作为药物载体包装抗肿瘤药物羟基喜树碱(HCPT),包封率达到81%,透射电镜检测药物脂质体颗粒呈球形,直径在(22.39±10.25)nm,与天然HDL大小相似。体外释药实验显示rHDL-脂质体在体外能够显著延缓药物的释放。MTT法检测HCPT/rHDL-HCPT复合物体外对结肠癌细胞HCT-116的细胞毒作用,结果与游离HCPT药物相比,rHDL-HCPT作用24 h的半数抑制浓度IC_(50)降低20.8倍(0.31vs6.45μg/mL),作用48 h降低46.4倍(0.0021vs0.0974μg/mL)。体内分布结果显示,rHDL脂质体显著增加药物在心、肝、脾、肺、肾等主要脏器的药物浓度,其中以肝脏较为显著。结论:载脂蛋白AI半胱氨酸突变体作为药物载体具有与天然HDL相似的物理化学性质,能够延缓体外药物的释放和增加药物的体内靶向性,细胞水平显示具有显著的抗肿瘤活性。