平衡免疫逃逸与肝细胞递送:一种用于改善非酒精性脂肪肝疾病治疗的混合脂质体平台

《International Journal of Pharmaceutics》:Balancing immune evasion and hepatocyte delivery: a hybrid liposomal platform for enhanced nanotherapy in non-alcoholic fatty liver disease

【字体: 时间:2026年02月12日 来源:International Journal of Pharmaceutics 5.2

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  非酒精性脂肪肝(NAFLD)治疗中纳米药物易被肝巨噬细胞(Kupffer细胞)清除,本研究通过混合脂质体系统(MLip)调控巨噬细胞摄取,实现延长肝内保留和增强靶向递送。MLip由常规脂质体(Lip)和CD47自肽修饰脂质体(SLip)按1:1比例组成,利用SLip的免疫逃逸特性减少Kupffer细胞清除,同时保留与肝细胞(如肝窦内皮细胞、浸润免疫细胞)的强相互作用。实验证明,负载西里宾并修饰胶原蛋白酶I的MLip可显著改善Lep-ob/ob小鼠的肝纤维化病理。研究揭示了免疫逃逸与肝细胞靶向的解耦机制,为NAFLD治疗提供了新型多功能纳米平台。

唐忠杰|刘汉晓|赵晓天|李萍蓉|杜燕|李帅光|赵坤|徐伟|唐一轩
山东第一医科大学与山东省医学科学院药学科学与药物研究所,国家先进药物输送系统重点实验室,医学科学技术创新中心,国家卫生健康委员会生物技术药物重点实验室,中国济南250117

摘要

纳米医学在非酒精性脂肪肝病(NAFLD)中的临床应用常常受到肝脏中占主导地位的吞噬巨噬细胞——库普弗细胞(Kupffer cells)快速清除作用的阻碍。传统的隐蔽策略(如聚乙二醇化PEGylation)可以保护宿主细胞免受吞噬;然而,这些策略在药物递送中的应用受到一个普遍假设的限制,即免疫逃逸会损害细胞的摄取能力。我们之前的研究表明,用CD47衍生的自肽(SLip)修饰的脂质体能够有效避开巨噬细胞的清除,同时保持与非巨噬细胞肝细胞的强相互作用。利用免疫逃逸与细胞可及性的分离机制,我们开发了一种混合脂质体系统(MLip),该系统由常规脂质体(Lip)和SLip以可调比例组成,从而实现了对巨噬细胞摄取的调控。通过调整Lip:SLip的比例,吞噬效率可以按剂量进行调节,这一点通过吞噬指数实验得到了证实。在体内实验中,MLip由于库普弗细胞的清除延迟而表现出更长的肝脏滞留时间,并增强了向肝细胞和其他实质肝细胞的递送效果。为了评估其治疗潜力,我们将水飞蓟素(silibinin)封装在MLip中,并在表面吸附了胶原酶I(collagenase I)以促进细胞外基质(ECM)的重塑。值得注意的是,优化后的1:1 Lip/SLip配方显著减轻了Lep ob/ob小鼠的肝纤维化,并改善了组织病理学结果。本研究提出了一种通过混合脂质体工程平衡免疫逃逸与靶细胞结合的合理策略,为针对肝脏的纳米治疗提供了多功能且有效的平台,显著提高了NAFLD的治疗效果。

引言

非酒精性脂肪肝病(NAFLD)是全球最常见的慢性肝病,其特征是肝脏中脂质过度积累,严重情况下会发展为炎症、纤维化和肝细胞癌(Hernandez-Gea和Friedman,2011;Richter等,2020;Zhou等,2019)。该疾病由肥胖和代谢综合征驱动,影响了全球约32.4%的人口,带来了日益严重的医疗负担(Ma等,2016;Michelotti等,2013;Riazi等,2022)。纳米医学通过利用具有孔状结构的窦状内皮和减少的血流量来促进纳米颗粒的被动积累,为肝脏靶向治疗提供了有前景的策略(Li等,2022;Richter等,2020;Zai等,2019;Zhang等,2016)。然而,这种潜力受到驻留库普弗细胞(Kupffer cells)强大吞噬活性的限制,这些细胞占体内组织驻留巨噬细胞的约70%(Ngo等,2022;Zhang等,2016)。这些细胞对纳米颗粒的快速清除不仅降低了药物的生物利用度,还无意中限制了它们向其他具有治疗意义的肝细胞的递送,包括那些可能从调节中受益的浸润性免疫细胞。
对于像NAFLD这样的慢性疾病,持续控制疾病进展尤为重要。受糖尿病联合胰岛素治疗等临床策略的启发,其中同时使用速效和长效胰岛素以实现即时和长期的血糖控制,混合递送系统作为一种合理的方法出现,旨在平衡快速靶向和延长循环时间(Adepu和Ramakrishna,2021;Huang等,2019)。聚乙二醇化(PEGylation)被广泛用于延长纳米颗粒的循环时间并防止其被免疫系统识别(Hennig等,2014;Mills等,2022)。然而,这种策略通常会降低靶细胞的摄取能力,突显了免疫逃逸与靶细胞结合之间的关键权衡(Nag和Awasthi,2013;Walkey等,2012)。
CD47-SIRPα轴是一种关键的生理“不要吃我”信号,通过激活巨噬细胞上的抑制性受体来保护自身细胞免受吞噬(Kusakari等,2008;Oldenborg等,2000)。虽然已有研究探索了利用CD47模拟的纳米载体进行免疫逃逸(Blanco等,2015),但这种修饰被认为会损害细胞的摄取。相反,一些研究表明,用CD47衍生的自肽(SLip)修饰的脂质体能够有效避开库普弗细胞的清除,同时保持与非巨噬细胞肝细胞的强相互作用,揭示了免疫逃逸与靶细胞可及性的分离(Richter等,2020;Tang等,2019;Tang等,2025)。
基于这一发现,我们通过按特定比例共配制常规脂质体(Lip)和CD47衍生的自肽修饰脂质体(SLip),开发了一种可调的混合脂质体系统(MLip),实现了对吞噬摄取的可编程调控。通过暂时激活CD47-SIRPα轴来抑制库普弗细胞的清除,MLip保留了一部分递送的物质,从而增强了与具有治疗意义的非吞噬性肝细胞(包括肝细胞、肝窦状内皮细胞LSECs以及驻留或浸润的免疫细胞)的相互作用,从而在肝脏微环境中支持多方面的免疫调节。为了同时针对脂肪性肝炎和纤维化,MLip装载了水飞蓟素(silibinin)以发挥其抗炎和抗纤维化作用,并表面吸附了胶原酶I(C1)以促进局部细胞外基质(ECM)的重塑。如图1所示,这种混合平台实现了更长的肝脏滞留时间和向关键肝细胞的增强递送,最终显著改善了Lepob/ob小鼠的肝病理状况。总体而言,我们的研究提出了一种合理设计的、多功能的纳米治疗策略,用于NAFLD,能够在免疫逃逸和有效靶细胞结合之间取得平衡。

材料

卵磷脂酰胆碱(EPC)和胆固醇(Cho)由A.V.T. Pharmaceutical Ltd.(中国上海)提供。胶原酶I购自Invitrogen(美国加利福尼亚)。水飞蓟素购自Adamas Reagent Co., Ltd.(中国上海)。卵磷脂Rhod PE购自Avanti Polar Lipids, Inc.(美国阿拉巴马州阿拉巴斯特)。棕榈酸标记的自肽(Pal-self)(棕榈酸-GNYTCEVTELSREGKTVIELK)通过固相肽合成法制备。

自肽修饰的脂质体不会触发巨噬细胞的吞噬作用

为了研究CD47-SIRPα“不要吃我”信号通路在免疫逃逸中的潜在应用,我们通过引入棕榈酰化的CD47衍生肽(序列:GNYTCEVTELSREGKTVIELK)(Tang等,2025)来工程化自肽修饰的脂质体(SLip)。这种肽模拟了CD47与SIRPα之间的天然相互作用(Tang等,2025),并在薄膜水化过程中通过疏水锚定将其整合到脂质体中。

结论

总之,本研究提出了一种合理设计的混合脂质体平台,能够在NAFLD治疗中平衡免疫逃逸和靶向肝细胞递送。通过利用CD47–SIRPα“不要吃我”轴,自肽修饰的脂质体(SLip)有效避开了库普弗细胞的清除,同时保持与肝细胞的强结合,从而实现了药物的长时间循环和在肝脏中的滞留。在此基础上,我们

未引用的参考文献

Rodriguez等(2013)。

CRediT作者贡献声明

唐忠杰:撰写——初稿、可视化、方法学、数据管理。刘汉晓:撰写——初稿、可视化、方法学、数据管理。赵晓天:撰写——初稿、可视化、研究、数据管理。李萍蓉:撰写——初稿、可视化、研究、数据管理。杜燕:撰写——初稿、可视化、方法学、数据管理。李帅光:撰写——初稿、可视化、方法学、数据管理。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文报告的工作。

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