注射用紫杉醇(白蛋白结合型)―ABRAXANE

ABRAXANE®注射用紫杉醇(白蛋白结合型)新型的靶向化疗药靶向药物定义：根据病变或靶（肿瘤）组织、细胞、分子的生物学特征差异，研发具有命中目标的药物分子统称为靶向(治疗)药物相关机制：靶向药物通过阻断肿瘤细胞或相关细胞的信号传导，控制细胞基因表达的改变，而产生抑制或杀死肿瘤细胞特点：专属性强，副作用小；风险大，机制尚待明确，价格高按药物作用位置和方式不同分类：1、作用于肿瘤细胞的表皮生长因子（EGF）的药物：Herceptin等；2、作用于血管细胞的血管表皮生长因子（VEGF）的药物：Avastin等；3、抗体引导药物运送到肿瘤细胞周围，高效力杀死肿瘤细胞，如：Mylotarg（麦罗塔-惠氏）等靶向制剂定义：靶向制剂属于第四代药物制剂，系指载体将药物通过局部给药或全身血液循环而选择性浓集定位于靶组织、靶器官、靶细胞或细胞内结构的给药系统。俗称导弹药物历史：靶向制剂的概念是EhrlichP在1906年提出，至今已100多年。上世纪70年代末80年代初，相关人员即开始较全面地研究。特点：最大限度提高治疗效果，减少全身性的毒副作用，尤其适用于癌症化疗。成本高，风险低（疗效明确）纳米技术在肿瘤靶向治疗中的应用药物纳米载体：是以纳米颗粒（几十至几百纳米）作为药物载体，将药物治疗分子包裹在纳米颗粒之中或吸附在其表面，通过靶向分子与细胞表面特异性受体结合，在细胞摄取作用下进入细胞内，实现安全有效的靶向药物输送和基因治疗。研究发现，纳米颗粒由于有足够小的纳米尺寸，从而能够从高通透性的肿瘤血管中渗出(EPR效应)，进入肿瘤组织，集中在肿瘤细胞周围。通过纳米技术开发具有靶向性、多种功能的药物传输体系，有助于实现肿瘤的靶向治疗，并将毒副作用降低到较低的水平。从临床治疗角度而言，实现肿瘤的低毒性治疗具有划时代的意义。重要纳米载体脂质体：磷脂+胆固醇（脂质体阿霉素）白蛋白纳米粒：人血清白蛋白为载体（内源性、提高免疫功能等）☆注射用紫杉醇（白蛋白结合型）Abraxane高分子胶束：具有双亲分子特征（全合成或天然材料修饰）脂质纳米粒：脂质材料为载体（来源广泛、价廉易得）其他：纳米乳、纳米囊、纳米球等•任何化疗药要起到治疗作用都必须能够离开血循环到达肿瘤组织及进入肿瘤细胞内•Abraxane®主药成分是紫杉醇，配方改变主要是影响药物的分布,实现靶向转运，让更多的药物能聚集在肿瘤组织中并进入肿瘤细胞内Abraxane®独特转运机制使药物在肿瘤细胞内高度聚集ABRAXANE®转运途径血浆中的白蛋白-药物复合物离开血循环到达肿瘤组织主要通过两个途径经过内皮细胞间隙（IntercellularJunction)漏出（EPR效应）大量激活肿瘤血管内皮细胞的GP60受体，经过细胞膜上移动小泡胞膜窖蛋白Caveolin）的作用进行转运（VesiclesTrafficking），将白蛋白-药物-GP60受体从细胞膜一侧转运到细胞膜另一侧（Transcytosis）的肿瘤组织间质在肿瘤组织间质，白蛋白-药物-GP60受体与位于肿瘤细胞表面的SPARC结合白蛋白-药物-GP60受体-SPARC通过非溶酶体机制被内吞(internalized)入肿瘤细胞ABRAXANE如何实现靶向作用的？白蛋白结合纳米技术静脉输注后纳米颗粒大量进入肿瘤组织间质通过EPR效应渗出血管—细胞旁通道利用GP60介导的胞膜窖跨膜转运肿瘤组织分泌的SPARC与白蛋白-药物-GP60受体复合物大量结合后内吞进入肿瘤细胞内，释放出的活性成分紫杉醇发挥细胞毒作用杀死肿瘤细胞纳米白蛋白结合型紫杉醇®转运及在肿瘤内聚集的推荐机制。白蛋白/药物复合物与gp60受体结合以及小凹蛋白介导的转运能够使纳米白蛋白结合型紫杉醇®跨越内皮屏障这一过程简单化。在肿瘤间质组织中，白蛋白结合型紫杉醇与SPARC结合后经由非溶酶体通路迅速被摄入至肿瘤细胞8。NabTechnology--ABRAXANE®的体内转运肿瘤间质组织gp60受体肿瘤内皮细胞红细胞肿瘤细胞肿瘤细胞表面SPARCgp60胞吞的Alb-药物复合物表面SPARC/Alb-药物复合物gp60/Alb药物复合物肿瘤血管白蛋白-药物复合物内吞的SPARC/Alb-药物复合物白蛋白-药物复合物Gp60受体小凹蛋白SPARC白蛋白-药物聚集8.CarverLA,SchnitzerJE:NatRevCancer.3:571-81,2003.AlbuminMeansize130nmPaclitaxelInjectionintocirculationTumorbloodvesselendothelialcellsPaclitaxelAlbuminSPARCTumorinterstitiumgp60receptorsAlbumintranscytosisbygp60andcaveolaeDissociationintoindividualalbumin-boundpaclitaxelcomplexesatconcentrationbelowthresholdAlbumin-paclitaxelcomplexAlbumin-paclitaxelaccumulationwithSPARCbindingSPARCTumorcellsPaclitaxel-inducedtumorcellapoptosisCaveolaeandvesicles作用机制nabTechnology平台1.由gp60和窖蛋白介导的跨细胞作用2.白蛋白-紫杉醇复合物和SPARC在肿瘤细胞表面结合聚氧乙烯蓖麻油抑制Caveolin介导的转胞吞作用Abraxane紫杉醇穿过量是Taxel的4.2倍，速度是taxel的4.7倍-methylcyclodextrin-甲基环糊精使囊泡崩解，抑制纳米白蛋白结合型紫杉醇®的转运024681012024681012M-Taxw/oM-ABIw/oM-ABIw/Time(hr)PaclitaxelTranscytosed(Em527ofbottomchamber)Taxol(Cremophor)nab-paclitaxelnab+-methylcyclodextrin4.2XGreaterTransportofNab-PaclitaxelNEM图5A.NEM抑制紫杉醇的胞转作用紫杉醇胞转量(底层小室Em527)图5B.兔多克隆抗体通过与gp60受体结合抑制紫杉醇的胞转作用-Ab+Ab时间(小时)时间(小时)HMVEC/ABI-0070mM1mM5mM10mMGP60受体和囊泡转运抑制物抑制Nab-紫杉醇的转运NEM—泡状转运的抑制物Ab–gp60受体的抗体SPARC和肿瘤的关系肿瘤细胞分泌见于多种恶性肿瘤中乳腺癌头颈部癌食道癌肺癌恶性黑色素瘤肝细胞肝癌膀胱癌前列腺癌和肿瘤预后有关，SPARC含量越高，预后越差•SecretedProteinthatisAcidicandRichinCysteine富含半胱胺酸酸性分泌型蛋白BreastTumorSectionstainedforSPARC,20XNormalBreastTissuestainedforSPARC,20XSPARC在乳癌肿瘤细胞高表达瘤体体积(mm3)PC3生理盐水对照组PC3纳米白蛋白结合型紫杉醇组®PC3/SP生理盐水对照组PC3/SP纳米白蛋白结合型紫杉醇组®SPARC过表达PC3/SP异种移植瘤比亲代PC3系瘤对纳米白蛋白结合型紫杉醇®反应更敏感。SPARC过表达肿瘤对ABRAXANE®更敏感纳米粒白蛋白结合型紫杉醇(ABI-007)相对于泰素在乳腺肿瘤内分布增加可能与SPARC表达有关纳米微粒白蛋白结合技术提高肿瘤内药物浓度紫杉醇(nCi/g)MX-1人乳腺癌异种移植性肿瘤内药物浓度增加Abraxan®(20mg/kg)Taxol®(20mg/kg)白蛋白结合技术(Abraxan®；130nm)通过白蛋白受体(gp60)介导的跨内皮、胞吞作用这种新型的作用机制提高药物对肿瘤的渗透，还能够通过白蛋白介导的与SPARC结合而提高药物在肿瘤部位的聚集较其它药物高33%；Fig4.MX-1细胞的SPARC表达。在发生乳腺上皮癌变(MX-1)的组织能较正常乳腺上皮(HMEC)检测到更多的SPARC。尽管大多数SPARC在细胞内，通过聚焦显微镜和非透化性细胞的表面染色的观察，发现大量SPARC在细胞表面。箭头表示表面相关SPARC。HMECMX-1MX-1SPARC表面染色MX-1细胞的SPARC表达MX-1SPARC共焦AlbuminSPARCTissueCo-LocalizationIntracellularCo-LocalizationSPARC与白蛋白的关系在MX-1乳癌组织中SPARC与白蛋白呈现共位点Dataonfile:AmericanBioScience,Inc研究结论SPARC在人类乳腺癌组织和人乳腺癌异体移植肿瘤(MX-1)中过度表达；SPARC在正常人或鼠组织中不表达；MX-1人类乳腺癌异种移植肿瘤中，SPARC与白蛋白发生局部相互作用；SPARC在MX-1肿瘤细胞表面和内部均能表达；培养的MX-1肿瘤细胞通过非溶酶体通路和细胞内SPARC局部作用迅速内吞白蛋白；培养的正常细胞(HUVEC、HMCEC和HMEC)表现为较弱的SPARC染色；总之，SPARC在白蛋白聚集于乳腺癌组织和细胞中发挥着重要的作用，可能为白蛋白结合型药物提供重要的药物作用靶点，如Abraxane®(ABI-007，纳米微粒白蛋白结合紫杉醇)；以上数据以及gp60介导的跨内皮转运，可能能够对Abraxane®在肿瘤部位聚集程度较Taxol®高以及疗效优于Taxol®作出解释。根据HER2和SPARC状况，白蛋白结合型紫杉醇相对于多西他赛对各种异种移植肿瘤疗效改善的研究研究背景和研究目的在一项对非肿瘤无胸腺小鼠剂量探索的临床前研究中，白蛋白结合型紫杉醇(Abraxan®)的最大治疗剂量(MTD)被确定为120-240mg/kg，而多西他赛(泰素帝，Taxotere®)被确定15mg/kg;人类表皮生长因子受体-2(HER2)在很多恶性肿瘤中的过度表达能够提高肿瘤的存活期并对紫杉醇产生抵抗;本研究在5个异种移植肿瘤模型中证实：白蛋白结合型紫杉醇(Abraxan®)较多西他赛(泰素帝，Taxotere®)疗效提高。Abraxane®和Taxotere®对HER2阳性异种移植肿瘤的疗效(HT29结肠癌)移植后天数移植后天数Fig1.对HER2阳性HT29异种移植肿瘤的疗效。Abraxan®(亚-MTD)的两个剂量水平(Abraxan®120mg/kg，p0.001；Abraxan®50mg/kg，p=0.0057)均较Texotere®(15mg/kg，MTD)具有更好的疗效。对照组Abraxan®50mg/kgq4d×3Abraxan®120mg/kgq4d×3Texotere®15mg/kgq4d×3对照组Abraxan®50mg/kgq4d×3Abraxan®120mg/kgq4d×3Texotere®15mg/kgq4d×3HT29HER2，得分=2ABHT29SPARC，得分=4+瘤体体积(mm3)重量损失(%)CDAbraxane®和Taxotere®对HER2阳性异种移植肿瘤的疗效(PC3前列腺癌)移植后天数Fig2.对HER2阳性PC3异种移植肿瘤的疗效。Abraxan®(亚-MTD)与Texotere®(15mg/kg，MTD)等效(p=ns)；Abraxan®(50mg/kg)疗效低于Texotere®(15mg/kg)(p0.001)。移植后天数对照组Abraxan®50mg/kgq4d×3Abraxan®120mg/kgq4d×3Texotere®15mg/kgq4d×3对照组Abraxan®50mg/kgq4d×3Abraxan®120mg/kgq4d×3Texotere®15mg/kgq4d×3瘤体体积(mm3)重量损失(%)ABCDPC3HER2，得分=2PC3SPA