文献：Active Transportation of Liposome Enhances Tumor Accumulation, Penetration, and Therapeutic Efficacy

文献链接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33030305/

作者：Guowei Wang, Bihan Wu, Qunying Li, Siqin Chen, Xiaoqin Jin, Yajing Liu, Zhuxian Zhou,Youqing Shen, and Pintong Huang

相关产品：DSPE-PEG-Cy5（磷脂-聚乙二醇-花菁染料Cy5）

原文摘要：

Liposomes are the first and mostly explored nanocarriers for cancer drug delivery, which have shown great promise in clinical applications, but their limited accumulation and penetration into the tumor interstitial space, significantly reduce the therapeutic efficacy. Here, a γ-glutamyltranspeptidase (GGT)-triggered charge-switchable approach is reported that can trigger the fast endocytosis and transcytosis of the liposome in tumor microenvironments to overcome the harsh biological barriers in tumor tissues. The active transporting liposomal nanocarrier (GCSDL) is prepared by surface modification with a glutathione (GSH) moiety and encapsulated with doxorubicin (DOX). When the GCSDL contacts with tumor vascular endothelial cells, the overexpressed GGT enzyme on cytomembrane catalyzes the hydrolysis of GSH to generate cationic primary amines. The cationic GCSDL triggers fast caveolae-mediated endocytosis and vesicle-mediated transcytosis, resulting in sequential transcytosis to augment its tumor accumulation and penetration. Along with continual intercellular transportation, GCSDL can release DOX throughout the tumor to induce cancer cell apoptosis, resulting in complete eradication of hepatocellular carcinoma and cessation of pancreatic ductal adenocarcinoma’s progression. This study develops an efficient strategy to realize high tumor accumulation and deep penetration for the liposomal drug delivery system via active transcytosis.

DSPE是一种磷脂，分子结构中包含亲水性的磷酸乙醇胺头部和两条疏水性的硬脂酰脂肪酸链。这种结构使得 DSPE 能够与细胞膜的脂质双分子层相互作用。在脂质体的构建中，DSPE 是关键成分之一。PEG（聚乙二醇）是一种聚合物，在 DSPE - PEG - Cy5 中，PEG 起到连接 DSPE 和 Cy5 的作用，同时赋予整个分子良好的水溶性和生物相容性。Cy5（花青染料 5）是一种荧光染料，属于花青素类染料家族。Cy5 具有较高的荧光量子效率，这意味着它在吸收光子后，能够以较高的效率发射出荧光信号。这种荧光信号可以用于标记生物分子或者细胞结构，便于在荧光显微镜下观察或者通过其他荧光检测设备进行检测。该文献基于该物质的特性，制备以下：

图：合成流程

GCSDL脂质体的制备：

将脂质混合物HSPC，胆醇，和DOPE-GSH按一定摩尔比溶解在有氯仿的烧瓶和减压蒸发形成脂膜。然后，加入硫酸铵溶液。该混合物在超声波发生器中进行超声波再水合，并通过聚碳酸酯过滤器挤出。空白脂质体溶液在管状超滤膜中以一定的转速离心，以去除多余的硫酸铵溶液。将浓缩脂质体与DOX混合在蔗糖和组氨酸缓冲液中，置于摇床中一段时间。经过药物表征后，得到了GCSDL。同样，用HSPC、CHOL和DOPE-EGG脂质体以相同的摩尔比制备了电荷恒定的dox负载脂质体（CCDL）的对照脂质体。

DoxilCy5溶液的制备：

将DSPE-PEG-Cy5按上述方法制备Cy5标记的GCSDL（GCSDLCy5）和Cy5标记的CCDL（CCDLCy5）。cy5标记的Doxil（DoxilCy5）采用HSPC、CHOL、DSPE-PEG和DSPE-PEGCy5的脂质混合物。脂质混合物溶解在氯仿/甲醇溶液，通过旋转蒸发干燥形成一层薄的干燥脂膜，并在一夜之间干燥。然后用蔗糖溶液在适合温度下重新水合脂质膜，并冻干过夜。干燥的脂质-蔗糖混合物用硫酸铵溶液再水合，在一定温度下进行多次冻融循环，然后通过一系列聚碳酸酯过滤器挤压。获得挤压脂质体溶液，并在管状超滤膜中以一定的转速离心，以去除硫酸铵溶液。将浓缩脂质体与DOX混合在蔗糖和组氨酸缓冲液中，置于摇瓶一段时间。获得DoxilCy5溶液，并在合适温度下保存。

图：对照图像

结论：

该文献成功的制备了活性转运脂质体纳米载体（GCSDL），并研究开发了一种有效的实现脂质体给药系统的高tumour积累和深度渗透的策略。结果证明，脂质体对cancer药物传递的有效性。