蛋白質納米技術作為一個新興研究領域,將各種蛋白質的不同物理化學特性與納米技術相結合,在製藥研究中崭露頭角。隨著這一領域的發展,蛋白質納米顆粒 (PNPs) 逐漸成為了備受關注的對象。PNPs 因其高生物相容性、生物可降解性和低毒性等優越的藥代動力學特性而受到廣泛關注。這些特性使 PNPS 在克服合成納米顆粒藥物傳遞策略中面臨的挑戰方面展現出潛力,例如低生物利用度、排泄速率慢、高毒性和昂貴的生產過程等。
截至2022年,只有兩款PNP產品獲得了FDA的批准。
截至目前,FDA已批准的PNP製劑僅包括Abraxane這款蛋白質納米藥物,主要用於乳腺癌、非小細胞肺癌和胰腺癌的治療,以及Ontak,這是一種運載L-2和白喉毒素的蛋白質共軛物,用於皮膚T細胞淋巴瘤的治療。僅有這兩款藥物的批准背後,面臨著許多複雜的挑戰,包括PNPs與生物環境之間的相互作用,以及這些相互作用可能引發的安全性問題。
為了更好地利用PNPs的有利特性,研究者們正在積極探索改進PNP的合成方法。現有的合成方法(如聲化學、熱分解和膠體/水熱/微乳液方法)可能會導致系統性毒性並且僅限於親水性藥物。而新開發的合成方法如電噴霧或去溶劑化的方法則提供了更可持續的解決方案,也不涉及使用有毒化學品或有機溶劑。此外,PNPs的合成可以在溫和條件下進行,顯示出其生產的潛在環保性。
PNPs的合成中常用的蛋白質主要來自於動植物,這些蛋白質的共通優勢包括高生物相容性、生物可降解性、非免疫原性、藥物載荷效率、細胞攝取等。這些特性使PNPs能夠充分利用人體內的自然蛋白質更新過程,從而提升它們的細胞攝取能力。
為了提高PNPs的穩定性並增強其有利特性,化學修飾成為了一個重要的應用方向。常見的修飾包括交聯,這可以使用合成或天然的交聯劑。修飾的驅動因素多來自於PNPs的表面特性。透過與組織特異性配體的結合,PNPs的目標藥物傳遞能力得以強化,有助於減少系統性毒性並提高PNPs在組織中的滯留時間。
基於PNPs的有利藥代動力學特性,它們成為抗癌治療中的理想候選者。新技術使得PNPs可以主動針對腫瘤微環境,通過配體的附著來實現精準的藥物傳遞,從而減少所需的藥物總濃度,降低系統性副作用。此外,PNPs還可以針對腫瘤生理狀況進行設計,根據pH值、溫度或酶濃度的變化釋放藥物。
儘管PNPs具有多種藥代動力學優勢,但其臨床轉化仍面臨幾個重大挑戰。截至2022年,僅有兩種PNPs獲得了FDA的批准,其中包括Abraxane和Ontak。PNPs獲得批准率偏低的原因之一是對藥物封裝的控制有限,以及PNP批次之間藥代動力學變異性。這些因素不僅影響臨床結果的可預測性,同時也會影響患者的安全性。
那麼,科學界是否能夠快速克服這些挑戰,讓更多的蛋白質納米藥物獲得FDA的批准?