本期AVT小編給您分享一篇關于脂質體注射劑的好文，看看注射劑的應用與發展。來自中國藥科大學學報文章《項心妍,杜爽,丁楊,周建平.脂質體注射劑的應用現狀及其發展趨勢[J].中國藥科大學學報,2020,51(4):383-393.》

 文章摘要

 脂質體注射劑是應用納米技術增強藥物治療效果并降低藥物毒性最成功的注射劑之一，自第1個載有阿霉素的脂質體注射劑上市以來，涉及脂質體的新技術與新產品不斷涌現。本文總結了Stealth脂質體技術和陽離子脂質體技術的原理與研究進展，從制劑學角度分析了已經上市的脂質體產品的結構功能特性與臨床應用優勢，介紹了當前新型脂質體的研究熱點，以及分析了國內外脂質體注射劑的監管現狀，以期為脂質體注射劑的研發、臨床轉化和監管提供理論參考。

 關鍵詞：脂質體注射劑；臨床應用；監管；Stealth脂質體技術；陽離子脂質體技術；進展

 文章內容

 納米脂質體是第1個被成功應用于臨床的納米藥物遞送系統，它是由天然無毒的磷脂和膽固醇等脂質分子通過有序排列形成的含有水性核心和脂質雙層的球型囊泡。1965年，Alec Bangham首ci將脂質體作為研究生物膜的模型提出，而后因其具有粒徑可塑、生物相容性好、毒性和免疫原性低等優點，以及可負載親水性和疏水性藥物的能力，脂質體從最初的人造細胞模型演變為如今成功應用于臨床的藥物遞送系統，在制藥領域受到越來越廣fan的關注。據統計，1973年至2015年間FDA受理了359項納米制劑產品申請（包括IND、NDA和ANDA），其中占比zui高的是脂質體（33%），其二為納米晶（23%）。現已開發出多種給藥途徑（如注射、口服、經皮、經鼻、經肺、眼用等）的脂質體制劑，在市售與臨床研究中最常用的仍然是注射途徑。本文總結了目前臨床可用的脂質體注射劑所涉及的新技術與新產品，介紹了新型脂質體的研究熱點（圖1），并針對國內外脂質體注射劑的監管現狀進行了分析。

 1.已有產品上市的新型脂質體技術

 由于血漿中調理素的作用以及網狀內皮系統（RES）的攝取，第1代傳統脂質體在注射后容易被快速清除，因此許多新型脂質體技術通過調節傳統脂質體的脂質組成、結構、電荷等特性來改變藥物的藥代動力學和體內生物分布特征。目前有兩種新型脂質體技術開發得較為成熟并且已有相應的產品上市，分別是Stealth脂質體技術和陽離子脂質體技術。

 1.1　Stealth脂質體技術

 早期的Stealth技術是指在傳統脂質體表面摻入二硬脂酰磷脂酰乙醇胺的聚乙二醇化衍生物（DSPE-mPEG2000），使其交錯重疊形成一定的空間位阻，該衍生物的高親水性和柔韌性會干擾脂質體與血漿蛋白之間的疏水相互作用，從而減少RES對脂質體的吸收，即發揮了隱形效果，實現脂質體在體內的長循環功能，通常該脂質體被稱為長循環脂質體或隱形脂質體。此外，由于腫瘤脈管系統的滲漏性質，具有長循環特性的納米制劑能夠通過增強的滲透和滯留效應（EPR）被動地靶向腫瘤組織。

 運用Stealth技術開發出了全球首ge抗腫liu脂質體產品Doxil?（阿霉素脂質體注射液），游離阿霉素的消除半衰期為0.2 h，AUC為3.81 μg·h/mL，而Doxil?的消除半衰期可達41~70 h，AUC為902 μg·h/mL ，同時臨床研究表明它可以減少在心肌釋藥以降低阿霉素的心臟毒性。此后，Sun制藥也使用Stealth技術開發出了Doxil的仿制藥Lipodox?，我國也有3款阿霉素長循環脂質體的仿制產品，分別為上海復旦張江生物醫藥股份有限公司的里葆多、石藥控股集團有限公司的多美素和常州金遠藥業制造有限公司的立幸。順鉑和奧沙利鉑等鉑類藥物也利用Stealth技術開發出了一系列處于臨床試驗不同階段的長循環脂質體制劑，例如順鉑脂質體Lipoplatin、SPI-077、LiPlaCis；奧沙利鉑脂質體Lipoxal、MBP-426；L-NDDP（奧沙利鉑脂溶性衍生物）脂質體Aroplatin等，以上脂質體的處方中都含有不同比例的DSPE-mPEG2000，可不同程度地延長循環時間并降低鉑類藥物的全身毒性。順鉑脂質體Lipoplatin的循環時間比游離藥物高20倍，雙分子層中的陰離子脂質DPPG促進脂質體通過細胞內吞或直接與細胞膜融合而內化，并克服跨膜轉移引起的耐藥性，而另一種順鉑脂質體SPI-077無法跨膜，需要經脂肪酶降解磷脂雙分子層后才可釋藥，藥物難以釋放導致臨床療效有限。還有在臨床階段的喜樹堿脂質體S-CKD602，將喜樹堿半合成類似物CKD602裝載于長循環脂質體中，使得AUC增加50倍，治療指數提高3~10倍，此外越來越多的藥物通過Stealth技術制成長循環脂質體，有效地改善了藥物的療效。

 然而現在有一些研究報道了PEG化脂質體存在“加速血液清除”（ABC）現象，對同一受試者多次注射PEG化脂質體后，它會與脾臟產生的抗PEG IgM抗體結合激活補體系統，被補體C3片段快速調理后由Kupffer細胞從體循環中清除。目前已提出了幾種減弱ABC現象的方法，比如使用聚甘油、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮或聚丙烯酰胺等聚合物替代PEG，結構的改變可以減少聚合物對脾臟B細胞的刺激；將具有免疫抑制作用的神經節苷脂插入PEG化脂質體，使反應性B細胞產生耐受性而減少抗PEG IgM抗體產生；臨床上還可以改變給藥方案，先服用較高劑量的空白脂質體并延長給藥間隔。此外，PEG化脂質體也會通過激活補體系統而釋放C5a和C3a等過敏毒素，從而激活巨噬細胞、嗜堿性粒細胞和肥大細胞分泌各種過敏原，引發“補體激活相關的假性過敏反應（CARPA）”，導致一列心肺反應。有研究表明可以使用補體抑制調節因子FH或使用空白PEG化脂質體消耗超敏反應的早期介體，中斷信號傳導從而減輕CARPA反應。Stealth技術的出現改善了傳統脂質體的穩定性和有效性，提高了脂質體藥物的臨床轉化率，但長循環脂質體顯示出的一些安全性問題仍需要進一步的研究。

 1.2　陽離子脂質體技術

 隨著脂質體技術的不斷發展，研究者們致力于開發新型的合成脂質以提高脂質體的載藥能力，于是陽離子脂質應運而生，用于有效裝載帶負電的藥物，尤其是對于核酸藥物的遞送備受關注。常用的永jiu帶電的陽離子脂質有3類：單價陽離子脂質DOTAP、DOTMA、DIMRIE和DOTIM，多價陽離子脂質DOGS和DOSPA，陽離子膽固醇衍生物DC-Chol和BGTC（圖2）。陽離子脂質一般由帶正電的頭基通過連接鍵（如酰胺鍵、酯鍵和醚鍵）與疏水尾基（膽固醇或脂肪鏈）相連組成，其結構是決定細胞毒性和轉染效率的重要因素。

 永jiu帶電的陽離子脂質的缺陷在于它會通過激活Toll樣受體4（TLR4），刺激產生炎性因子IL-6和TNF-α，從而引發免疫反應。目前的解決方法是著力于開發不飽和的可電離的陽離子脂質，將可質子化的胺基作為頭基，用不飽和酰基鏈提高轉染效率。第1代pKa為6.5的可電離陽離子脂質1，2-二羥基-3-二甲基氨基丙烷（DLin-DMA）在pH 4條件中帶正電可有效封裝帶負電的藥物，靜脈注射后在pH 7.4的生理條件下接近中性可防止與血清蛋白的非特異性相互作用并改善循環時間，通過吸附內源性載脂蛋白E（ApoE）觸發肝細胞表面受體的攝取，經內吞作用進入肝細胞，在細胞內體酸性環境中質子化并與帶負電的內源性脂質相互作用導致內體膜失穩從而逃逸至細胞質。在DLin-DMA的基礎上，修改長度和不飽和度得到了許多可用的陽離子脂質（圖3），其中二油甲基-4-二甲基氨基丁酸酯（Dlin-MC3-DMA，簡稱MC3）是目前用來遞送siRNA最有效的脂質，載體的進一步優化可通過摻入內體逃逸促進劑（如pH敏感的聚合物或肽）或設計更安全有效的可電離脂質來實現。

 全球shou個siRNA藥物Onpattro?（Patisiran陽離子脂質體注射液）于2018年獲批上市，這也是首ge用于治療轉甲狀腺素蛋白淀粉樣變性（hATTR）引起的神經損傷的藥物，這款藥物中使用的關鍵脂質即為可電離陽離子脂質MC3。此外，也有許多陽離子脂質體藥物進入臨床試驗，如遞送紡錘體驅動蛋白（KSP）-siRNA和血管內皮生長因子（VEGF）-siRNA的ALN-VSP02脂質體，遞送分化簇31（CD31）-siRNA和血管生成素（TIE-2）-siRNA的AtuPLEX脂質體，以及MediGene公司的Endo TAG-1（紫杉醇陽離子脂質體）和石藥控股集團有限公司的紫杉醇陽離子脂質體。

 由于肝臟不連續脈管系統的內在蓄積，陽離子脂質體已被證明可有效治療肝臟相關疾病（如hATTR和脂質代謝疾病），而對于肝外遞送，靶向配體的修飾是較有希望的研究方向。Chen等用陽離子脂質體包載低氧誘導因子1α（HIF1α）-siRNA，通過摻入葉酸/油酸-二酰化低聚殼聚糖實現葉酸配體的修飾，免疫印跡實驗和凋亡測試表明此脂質體顯zhu減少了HIF1α相關蛋白的產生并誘導了耐缺氧黑色素瘤細胞的凋亡，顯zhu增強了HIF1α-siRNA的抗黑色素瘤活性。此外，核酸與化藥的共遞送系統也是目前的研究熱點，比如Wang等將一線化療藥物吉西他濱和骨髓細胞白血病蛋白1（Mcl-1）- siRNA共載于陽離子脂質體，結果顯示出協同增強的抗腫liu作用并克服了吉西他濱的耐藥性。陽離子脂質體技術的發展對核酸藥物的開發意義重大，可以展望今后若能對患者轉錄組進行測序，基于RNA療法的個性化醫學指日可待。

 2.已上市脂質體注射劑的制劑學分析

 表1列舉了國內外獲批上市的脂質體注射劑，目前大多仍是傳統脂質體，長循環脂質體和陽離子脂質體僅占少數。脂質體注射劑主要應用于抗腫liu、抗真菌和鎮痛等領域，每一款產品都根據藥物不同的性質并通過獨特的手段改善了藥物的治療效果。

 表1　國內外獲批上市的脂質體注射劑

 *已撤市。HSPC：氫化大豆磷脂酰膽堿；DSPE-PEG：二硬脂酰磷脂酰乙醇胺的PEG化衍生物；EPC：蛋黃磷脂酰膽堿；DSPC：二硬脂酰磷脂酰膽堿；DOPC：二油酰磷脂酰膽堿；DPPG：二棕櫚酰磷脂酰甘油；POPC：1-棕櫚酰基-2-油酰基-卵磷脂；DOPS：二油酰基磷脂酰絲氨酸；DSPG：二硬脂酰磷脂酰甘油；DMPC：二肉豆蔻酰磷脂酰膽堿；DMPG：二肉豆蔻酰磷脂酰甘油；DEPC：二芥酰磷脂酰膽堿；EPG：蛋黃磷脂酰甘油；DOPE：二油酰基磷脂酰乙醇胺；MC3：二油甲基-4-二甲基氨基丁酸酯；PEG2000-C-DMG：1-甲氧基聚乙二醇2000-2,3-二肉豆蔻酰甘油。

 3.脂質體注射劑開發的新趨勢

 目前脂質體注射劑的臨床應用面臨許多挑戰，首先EPR效應的臨床異質性導致脂質體在腫瘤中的蓄積產生較大的可變性，其次腫瘤細胞外基質產生的物理屏障限制了脂質體載體從腫瘤血管周圍空間的滲透，此外盡管脂質體藥物在腫瘤中的蓄積明顯增加，但能從載體中釋放出的藥物量較少，療效受到了限制。因此為了更有效地調控脂質體藥物在病灶部位的富集與釋放，許多新型的脂質體被開發出來。

 3.1配體靶向型脂質體

 在脂質體表面結合一些功能性配體如抗體、多肽、蛋白質和碳水化合物等，可以使脂質體被過量表達相應受體的細胞選擇性地吸收，以此提高藥物在病灶部位的蓄積并減少脫靶毒性從而改善治療效果。例如許多腫瘤細胞中會過表達葉酸受體（FAR）和轉鐵蛋白受體（TfR），相應的配體可以與這些受體特異性結合以實現主動靶向功能。Gazzano等制備的用葉酸修飾的硝化阿霉素脂質體（LNDF）可以更有效地靶向Dox耐藥的FAR陽性/P-gp陽性乳腺癌細胞，另外硝化阿霉素具有的線粒體定位功能使其在線粒體中蓄積，從而損害線粒體能量代謝并觸發線粒體依賴性細胞凋亡。Zheng等制備了基于轉鐵蛋白和細胞穿透肽的雙功能阿霉素脂質體（TTD），由于TfR在血腦屏障（BBB）和神經膠質瘤細胞中過表達，在BBB模型中BCEC細胞對TTD的攝取量比普通阿霉素脂質體高11倍，離體生物分布試驗中TTD在腦瘤大鼠大腦中的蓄積量顯zhu提高，并且在肝和腎的濃度降低。

 免疫脂質體（IL）是抗體或抗體片段偶聯的脂質體，旨在選擇性地靶向表達抗原的細胞，與抗體-藥物偶聯物（ADC）相比，IL具有更大的載藥量，另外它還可用于免疫測定、免疫治療和成像。但由于不良的藥代動力學和免疫原性，IL的體內性能有限，新一代的免疫脂質體將抗體的靶標特異性與PEG的空間穩定性相結合產生長循環的免疫脂質體，并且PEG末端抗體的隨機方向比脂質體雙層上的抗體能更有效地促進抗原識別與結合。Arabi等用抗CD44單克隆抗體修飾長循環脂質體阿霉素（PLD），在小鼠C-26結腸癌模型中其抑制腫瘤生長的作用明顯高于普通PLD，并在心臟、腎臟等細胞中蓄積減少。MM-302是Merrimack公司開發的靶向HER2陽性腫瘤細胞的脂質體藥物，它將抗HER2單鏈抗體偶聯到阿霉素脂質體的表面，MM-302與曲妥珠單抗可以靶向HER2受體的不同結構域，在Ⅰ期臨床試驗中兩者聯用表現出在HER2陽性乳腺癌晚期患者中的協同抗腫liu活性，提高了患者的緩解率（12%）和無進展生存期（7.6個月），并且由于心肌細胞中HER2的表達水平低，對阿霉素基本無攝取，臨床試驗中未觀察到心臟毒性的不良事件。

 目前越來越多主動靶向的脂質體已被報道表現出一定的靶向性和增強的抗腫liu活性，但臨床轉化過程中仍有許多問題待解決，包括疾病相關的解剖學和生理學障礙、靶標可及性、制劑穩定性和體內重復性等因素，不過不可否認的是，為了提高脂質體的應用效果主動靶向是脂質體注射劑未來發展的重要方向。

 3.2 刺激響應型脂質體

 大量研究報道使用特殊脂質成分或表面修飾物制備的脂質體通過外部刺激（如溫度、超聲、電磁和光）或內部刺激（如pH和酶）可以控制藥物在特定部位釋放，實現更精zhun的治療。

早期的熱敏脂質體（TSL）釋藥完全依賴于脂質雙層滲透性的增加，這是由于在加熱至高于脂質混合物的平均相變溫度時脂質雙層可以從固體凝膠相轉變為液晶相，但缺點是釋藥緩慢并且最多僅釋放70%。Celsion公司的ThermoDox（阿霉素熱敏脂質體）是第1種可用于臨床的熱敏脂質體制劑，它由二棕櫚酰磷脂酰膽堿（DPPC）、單硬脂酰磷脂酰膽堿（MSPC）和DSPE-PEG組成，物質的量比為86∶10∶4，其中MSPC是溶血磷脂，在加熱至相變溫度時脂質雙層上會形成孔隙通道而更有效地釋藥（如42 ℃時20 s內可釋藥80%）。ThermoDox與射頻消融（RFA）結合用于治療無法手術的肝細胞癌得到了較好的Ⅰ期臨床數據，但在Ⅲ期HEAT試驗中并未到達主要終點（PFS改善小于33%），對試驗進行失敗總結和調整后目前重新進行Ⅲ期臨床試驗。Dicheva等開發了一種載有阿霉素的陽離子熱敏脂質體（CTSL）用于雙重靶向腫瘤部位，結果表明CTSL向腫瘤遞送阿霉素的量是普通TSL遞送的3倍。另有許多研究在ThermoDox的基礎上通過改變溶血磷脂的成分與比例、改變加熱方式以及利用共載藥系統等更有效地提高了釋藥效率。比如，程紫婷等將紫杉醇熱敏脂質體和siCOX-2金納米星（GNS）構建成共載藥系統，利用GNS的光熱效應達到TSL相變溫度42.6 ℃后釋藥，并通過GNS深入腫瘤內部的能力改善了腫瘤細胞對紫杉醇的耐藥作用。

 光作為觸發條件的優點是可以方便地從外部修改各種參數（如曝光時間、波長、光束直徑和激光強度）以適應不同的治療需求。光敏脂質體（LSL）的觸發機制有很多種，包括光聚合、光氧化、光裂解和光異構化，其中基于光氧化作用的LSL通常與光敏劑結合用于光動力療法（PDT），通過用630~820 nm的光照射光敏劑而產生的單線態氧可以促使縮醛磷脂乙烯基醚鍵進行光氧化，縮醛磷脂酰膽堿分解為脂肪醛和溶血脂質，誘導相轉變從而促進膜融合和內容物釋放。Luo等制備了光敏長循環阿霉素脂質體Dox-PoP，其中不飽和磷脂二硬脂酰磷脂酰膽堿（DSPC）和光敏劑卟啉磷脂（PoP）的物質的量比為53∶2，用665 nm的近紅外光照射裸鼠腫瘤組織15 min后光照組腫瘤對Dox的攝取量比未光照組的高6~7倍。諾華公司開發的用于PDT的Visudyne（維替泊芬脂質體）中含有一種合成卟啉光敏劑維替泊芬（VPF），光敏劑與磷脂混合物的物質的量比約為1∶8，注射后用692 nm的非熱性二極管激光照射可選擇性地清除新生血管膜，對視網膜和脈絡膜組織的損害最小化。

 pH敏感性脂質體（PSL）在生理pH 7.4時保持穩定，但在酸性環境（如腫瘤組織）中不穩定，可以將藥物釋放到遠離跨膜外排泵的胞質溶膠中，通過防止溶酶體降解來提高藥物的利用度，這種現象被稱為“體內逃逸”，并且增加的細胞質藥物濃度可能超過藥物外排轉運蛋白的能力，從而繞開了腫瘤中耐藥性發展的主要機制。PSL通常使用pH敏感的錐形脂質二油酰基磷脂酰乙醇胺（DOPE）和弱酸性兩親物琥珀酸膽固醇酯（CHEMS），CHEMS可以在生理pH條件下穩定DOPE，并在酸性pH條件下促進膜融合。Zhao等用腫瘤特異性pH響應肽H7K(R2)2修飾的Dox-PSL可在pH 6.5時釋放超過80%的Dox，在C6荷瘤裸鼠的體內抗腫liu活性顯zhu高于普通PLD。Chang等用精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（RGD）肽修飾包載多西他賽的PSL，在相等時間內RGD-PSL在pH 7.4中釋藥53.3%，但在pH 5.0中釋藥超過80%。然而目前要解決的問題是低pH觸發的藥物釋放可能不是腫瘤特異的，因為免疫細胞的內體和溶酶體腔也呈酸性。

 與光敏性脂質體類似，超聲敏感性脂質體所裝載的聲敏劑可以在超聲的作用下產生與脂質體膜反應的活性氧，破壞膜結構而釋放藥物。不加聲敏劑時，超聲作用可以在脂質雙層的疏水區域形成氣泡核，核變大至破壞膜結構而形成一個暫時的小孔釋藥。磁敏感性脂質體是將磁性納米粒包載在脂質體的水核中，通過外部磁場將脂質體引導至目標組織或器官中。氧化還原敏感性脂質體中含有二硫鍵，而腫瘤細胞內生物還原劑谷胱甘肽的濃度比正常細胞高4倍多，該脂質體可以優先在腫瘤細胞內裂解二硫鍵釋放藥物。另外，腫瘤細胞中會高表達基質金屬蛋白酶（MMP），酶敏感性脂質體中的MMP底物肽在腫瘤細胞中被酶解后可釋放藥物。此外，隨著研究的深入，脂質體遞藥系統傾向于將配體靶向功能與刺激響應相結合以實現更高xiao的靶向與控釋功能。Chi等設計了一種具有透明質酸（HA）親水殼的氧化還原敏感性陽離子長循環脂質體阿霉素，其中二硫鍵可在腫瘤的谷胱甘肽環境中裂解而脫去PEG，HA用于靶向CD44過表達的骨肉瘤細胞，結果顯示可以增加阿霉素在腫瘤模型內的蓄積量以及增強腫瘤抑制效果。為了滿足治療的需求，新型脂質體的種類日益增多，促進未來的脂質體遞送系統趨向于智能化和個性化的精zhun治療。

 4.脂質體注射劑的監管現狀  

 1990年，全球首ge脂質體注射劑Ambisome?獲批上市，FDA和EMA開始發布關于脂質體產品NDA和ANDA申報要求的指導文件草案。2002年FDA發布了《脂質體藥物工業指南》，隨后于2010年發布了針對PEG化脂質體阿霉素注射劑的產品指南，2015年又發布了更全面的指南修訂草案《脂質體藥物CMC、人體藥動學和生物等效性研究以及標簽管理》，該指南于2018年進一步更新與定稿。目前，FDA已發布了針對4種脂質體藥品（兩性霉素B、鹽酸阿霉素、檸檬酸柔紅霉素和維替泊芬）的具體產品指南，其他脂質體藥品的申請可以使用2018年發布的最終指南。目前已被批準的基本上是傳統脂質體或長循環脂質體制劑，但隨著脂質體系統復雜性的增加，產品滲透性和靶向性機制的不同，脂質體注射劑的監管面臨挑戰，因此監管機構亟需根據學術與市場的引導而跟上脂質體遞送系統快速發展的步伐。

 我國目前還沒有針對脂質體注射劑的指導文件，脂質體注射劑被歸類于特殊注射劑，2019年10月，NMPA發布了《注射劑一致性評價技術要求的征求意見稿》，里面涉及特殊注射劑的評價，隨后，2019年11月又發布了《特殊注射劑一致性評價的征求意見稿》，可以看出國內對特殊注射劑的關注度正在不斷提高。另外，隨著帶量采購的進行，注射用紫杉醇（白蛋白結合型）已納入集中采購，或將會進一步帶動特殊注射劑包括脂質體注射劑的迅速發展。同時，醫藥企業也開始將產品研發管線錨向高端制劑，促進了學術界與產業界之間的協作，有望加快注射用脂質體產品的開發速度。

 結語

 目前已有許多注射用脂質體制劑進入市場，一定程度上改善了化療藥物的毒性以及患者的依從性。但由于脂質體技術壁壘高、質量控制難、優質原輔料欠缺、產業化設備缺乏等問題，脂質體制劑從實驗室到工業化生產的轉移速度仍然比較緩慢。新型的配體靶向型脂質體和刺激響應型脂質體在實驗室階段有了一定的研究進展，但腫瘤異質性問題使其臨床轉化率仍較低，脂質體的復雜性也給生產和監管帶來了進一步的挑戰。隨著質量源于設計（QbD）理念、微流控技術和過程分析技術在制劑制造、放大和評估中的應用，脂質體的產品轉化率也在不斷提高，通過學術界、工業界和監管機構的努力與合作，有望將脂質體開發為安全、有效、可控以及可用于精zhun治療的納米制劑。

 本期對脂質體注射劑的應用與發展先介紹到這里，更多資訊敬請關注艾偉拓（上海）醫藥科技有限公司！