在急性腎損傷的治療中,有一種準確的"搬運物品"的新方案
急性腎損傷(AKI)是由多種侵襲性因素(如內毒素)在短時間內引起的臨床綜合征。發病快,死亡率高。目前,急性腎損傷的治療仍以早期液體復蘇或腎臟替代治療為主,尚無有效的藥物治療。
11月13日,浙江大學藥學院杜永忠教授在接受科技日報記者采訪時表示,經過兩年的攻關攻關,他們研制出了針對急性腎損傷的治療藥物,能夠準確“攜貨”,有效釋放,高濃度分布,長期滯留,為臨床轉化提供重要支持。相關研究成果發表在10月9日的國際知名期刊《科學進展》上。
杜永忠告訴記者:“腎缺血、腎小管上皮細胞損傷或壞死、炎癥和氧化應激、外源性和內源性腎毒性物質是急性腎損傷的主要病理機制。”
據介紹,大面積手術、大出血或嚴重燒傷可能導致大出血、休克、心功能不全、血管舒張過度等,從而減少腎臟的血流量。當腎血流突然中斷時,組織器官容易發生功能障礙和結構損傷,導致缺血再灌注損傷。
“傳統抗氧化劑的整體臨床效果并不理想。杜永忠舉例說,維生素C、維生素E等雖然在細胞水平和動物水平上對急性腎損傷的研究有一定的抗氧化治療作用,但在臨床研究中并沒有表現出良好的緩解效果。
杜永忠解釋說,傳統抗氧化劑具有不同程度的腎外作用,不能針對腎小管上皮細胞線粒體內活性氧的積累腎臟作為人體重要的排泄器官,排泄迅速,無法形成高濃度的覆蓋物,保護受損的線粒體,阻止鏈損傷。它能在腎小管上皮細胞中保持高濃度,保護線粒體,進而抑制細胞凋亡,這給研究小組帶來了啟發。
“然而,ss-31作為多肽藥物,存在血漿酶降解率高、血漿半衰期極短、難以輸送到靶組織等缺點”,杜永忠說,研究組希望通過制劑的設計克服這些問題,將藥物送到急性腎損傷部位。
“我們設計了一個由兩級推進系統和一個有效載荷組成的“運載火箭”,用于向ss-31衛星運送藥物。杜永忠介紹說,“第一級火箭”使用帶正電荷的低分子量殼聚糖將藥物靶向腎臟,“第二階段火箭”通過絲氨酸和腎損傷分子-1在急性腎損傷中的過度表達,靶向腎小管上皮細胞。
記者了解到,在科研人員的初步設計中,前藥的載體中還含有聚乙二醇,以達到長循環和防止藥物快速降解的目的。然而,在小鼠體內的分布實驗表明,該載體的靶向效果并不理想,大量藥物分布在肝臟內。
“因此,我們改變了設計方案,去除聚乙二醇,通過硫醇縮酮鍵將載體與藥物連接起來,以保證藥物在受損腎小管上皮細胞的高活性氧環境中快速釋放,并在線粒體內蓄積,杜永忠解釋說,這相當于將“衛星”與“火箭”分離,大大提高了運載器的腎臟分配效果與ss-31相比,ss-31在腎臟中的分布增加了3倍,顯著提高了治療效果。”
“這種精確的循序漸進的靶向給藥策略(器官組織細胞器)也可用于其他腎臟疾病的藥物設計。”杜永忠說,例如,可以通過利用癌細胞特異性受體和腫瘤微環境,靶向癌細胞,負責任地釋放抗癌藥物,減輕抗癌藥物的毒副作用。