與小分子藥物相比，多肽藥物在結(jié)合蛋白相互作用靶點和G蛋白偶聯(lián)受體靶點方面具有獨特的優(yōu)勢，多肽藥物的分子量遠小于各種單克隆抗體或蛋白藥物。

隨著口服生長激素的上市，口服多肽在世界范圍內(nèi)的生物醫(yī)學(xué)研發(fā)領(lǐng)域逐漸引起廣泛關(guān)注。近日，美國休斯頓衛(wèi)理公會學(xué)院沈海發(fā)教授發(fā)表了一篇關(guān)于長鏈脂肪酸靶向分子促進多肽類藥物口服吸收的文章。作者將據(jù)此解讀文章的核心內(nèi)容。

由于胃腸道中存在胃酸、膽汁、胰酶等強酸、強堿和各種消化酶，肽類等大分子藥物容易降解或變性。同時，粘膜表面的粘膜層與粘膜細胞之間的緊密連接結(jié)構(gòu)也是口腔大分子不可逾越的物理屏障。當然，最重要的是分子量太大，使得肽等大分子藥物通常無法通過被動擴散，通過脂質(zhì)雙層作用于細胞內(nèi)靶點。8碳和10碳滲透促進劑(PE)，如SNAC，可以通過影響腸粘膜上皮細胞刷狀緣細胞膜的表面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，在短時間內(nèi)增加腸粘膜屏障的整體通透性，從而增加多肽類大分子藥物如索馬普肽的生物利用度，但存在腸道細菌毒素等病原體進入血液系統(tǒng)的風(fēng)險。雖然以前的臨床試驗沒有出現(xiàn)嚴重不良反應(yīng)的報道，但顯然大分子特有的腸道吸收機制是最理想的解決方案。

近年來，除了轉(zhuǎn)鐵蛋白相關(guān)的大分子轉(zhuǎn)運外，長鏈脂肪酸(LCFA)相關(guān)的大分子轉(zhuǎn)運受體也是研究熱點。大量研究報道，腸粘膜細胞表面的脂肪酸轉(zhuǎn)運蛋白4(FATP4)可以將腸腔內(nèi)的LCFA轉(zhuǎn)運至細胞，并通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)將LCFA從腸粘膜上皮的基側(cè)排出至淋巴系統(tǒng)，從而實現(xiàn)LCFA的特異性吸收。本文中，沈教授的團隊首先實現(xiàn)了與Execndin-4、Ex4(Ex4)的定點偶聯(lián)，然后通過殼聚糖納米膠囊將小分子多肽偶聯(lián)藥物包裹在脂質(zhì)體中，最終實現(xiàn)Ex4的口服吸收。

LCFA-Ex4通過FATP4轉(zhuǎn)運到細胞中

體外實驗使用高FATP4表達的Caco-2人結(jié)腸癌細胞和無FATP4表達的HCC827人肺癌細胞。與此同時，Ex4分別與LCFA、MCFA和SCFA合作。激光共聚焦顯微鏡顯示只有LCFA-Ex4能被Caco-2細胞有效吸收。

Caco-2細胞的LCFA-Ex4顯著高于其他組

本文通過兩部分反應(yīng)介紹了LCFA和Ex4的偶聯(lián)反應(yīng)。首先，焦碳酸二乙酯與Ex4的C端組氨酸結(jié)合形成中間體，然后LCFA與該中間體偶聯(lián)。目前市場上很多多肽類藥物都是通過增加脂肪酸側(cè)鏈，實現(xiàn)與血漿白蛋白的非共價結(jié)合來延長半衰期。在這項研究中，還發(fā)現(xiàn)LCFA-Ex4的半衰期比游離Ex4長2倍以上?？诜﨤CFA-Ex4組的降糖效果與皮下注射Ex4組相似，比PBS對照組低59%。

口服LCFA-Ex4與皮下注射Ex4具有相同的降血糖作用

同時發(fā)現(xiàn)，LCFA-Ex4被FATP4吸收到腸粘膜上皮細胞，然后轉(zhuǎn)運到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)而不是溶酶體，因此Ex4最終被完全分泌到淋巴系統(tǒng)。

LCFA-Ex4主要分布于腸粘膜上皮細胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

為了獲得更好的口服生物利用度，作者團隊首先用脂質(zhì)體包裹LCFA-Ex4分子，然后用殼聚糖納米材料膠囊來抵抗胃酸等消化液的腐蝕。通過分析不同時間點小鼠不同組織中LCFA-Ex4的含量，可以發(fā)現(xiàn)LCFA-Ex4口服后2-4小時主要通過小腸淋巴系統(tǒng)吸收，通過腎臟代謝出體外。

LCFA-Ex4的吸收符合FATP4分布，主要在2-4小時內(nèi)被空腸和回腸吸收

在C57BL/6和糖尿病模型db/db小鼠的動物實驗中，還可以發(fā)現(xiàn)口服LCFA-Ex4(8mg/kg組)的血藥濃度曲線與皮下注射相似，能有效降低小鼠的血糖水平。

總結(jié)一下

鑒于口服生長激素的成功上市，SNAC給藥系統(tǒng)在實現(xiàn)大分子口服給藥中的重要作用已得到廣泛認可。單純通過優(yōu)化多肽分子的極性、氫鍵數(shù)目、分子量等參數(shù)，很難在短時間內(nèi)實現(xiàn)口服生物利用度的質(zhì)的突破。開發(fā)不同的藥物傳遞系統(tǒng)和促進分子吸收的偶聯(lián)方案是未來口服多肽藥物的主要發(fā)展方向。多肽和核酸一樣，很容易被各種生物酶降解，只有通過特殊的傳遞系統(tǒng)才能到達治療組織。本文通過特殊脂質(zhì)體和殼聚糖納米材料的保護，使脂肪酸多肽綴合藥物能夠避免消化液的降解，最終實現(xiàn)高效的口服吸收。相信未來多肽口服藥物的開發(fā)會有更多不同的專用制備平臺技術(shù)。

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