艾滋病毒是一種人類(lèi)免疫缺陷病毒(HIV),全球約有3800萬(wàn)人感染??鼓孓D(zhuǎn)錄病毒藥物(ARV)療法能夠有效防止艾滋病毒感染者死亡,但是一旦停藥,潛伏在人體的病毒庫(kù)將會(huì)在血液中培育出一個(gè)積極復(fù)制的新病毒種群,因此,感染者需要終身服藥。而長(zhǎng)期的藥物注射會(huì)帶來(lái)一系列相關(guān)副作用,因此,發(fā)展長(zhǎng)效藥物有著重要意義。
2019年,全球首款長(zhǎng)效艾滋病藥物CABOTEGRAVIR上市,長(zhǎng)效”cabotegravir +利匹韋林” 納米粒二聯(lián)方向FDA遞交上市申請(qǐng),該藥物通過(guò)肌肉注射,每月一次,能夠明顯改善長(zhǎng)期用藥患者的依從性,有助于艾滋病患者長(zhǎng)期獲益。近期美國(guó)內(nèi)布拉斯加州醫(yī)學(xué)中心的Howard S. Fox、Benson J. Edagwa和Howard E. Gendelman再獲突破,將長(zhǎng)效性延長(zhǎng)至一年,給藥一年后,血液中藥物的有效濃度仍高于蛋白調(diào)節(jié)90%抑制濃度(PA-IC90),保持抗病毒功能。相關(guān)論文以“A year-long extended release nanoformulated cabotegravir prodrug”為題,發(fā)表在Nature?Materials上。
長(zhǎng)效納米晶體的制備
作者首先制備了含有不同碳鏈長(zhǎng)度的cabotegravir?(CAB,一種長(zhǎng)效HIV抑制劑)脂肪酸酯前藥,脂肪鏈中碳原子個(gè)數(shù)分別為14、18、22,得到的CAB前藥分別記為MCAB、M2CAB和M3CAB。這些前藥均不具備活性,只有在生理?xiàng)l件下經(jīng)過(guò)酶或水解作用激活后才能產(chǎn)生抗病毒活性。
然后,作者以poloxamer 407 (P407)為穩(wěn)定劑,通過(guò)高壓均質(zhì)化過(guò)程將這三種前藥制備成棒狀納米晶體(NMCAB、NM2CAB和NM3CAB)。這種荷負(fù)電的納米晶體不僅有優(yōu)異的穩(wěn)定性,并且相較于對(duì)應(yīng)的前藥,由于藥物在水解前還要經(jīng)歷納米晶體溶解的過(guò)程,半峰有效濃度(EC50)明顯提升,進(jìn)一步提高了長(zhǎng)效性。而NM3CAB由于碳鏈過(guò)長(zhǎng),前藥轉(zhuǎn)化為CAB的速度降低,EC50反而下降,因此未進(jìn)行動(dòng)物試驗(yàn)。
長(zhǎng)效性長(zhǎng)達(dá)一年
為了評(píng)估納米晶體的藥代動(dòng)力學(xué)和體內(nèi)分布,雌性NSG小鼠經(jīng)肌肉注射N(xiāo)CAB、NMCAB和NM2CAB納米晶體,保持CAB用藥量為45 mg/kg。126天后,NCAB組小鼠血液中CAB濃度降至檢測(cè)下限,而NMCAB組小鼠血液中CAB濃度衰減速度明顯減慢,168天后仍高于PA-IC90,但364天后,CAB濃度只剩8.5 ng/mL。NM2CAB組小鼠血液中CAB濃度衰減最慢,231天后,濃度高于4×PA-IC90(蛋白調(diào)節(jié)100%抑制濃度),364天后,仍高于PA-IC90,具備抗病毒活性。長(zhǎng)效性竟長(zhǎng)達(dá)一年。以恒河猴為動(dòng)物模型,NM2CAB納米晶體的長(zhǎng)效性仍舊長(zhǎng)達(dá)一年,進(jìn)一步證明其優(yōu)越性。
與長(zhǎng)效CAB相比,作者制備的NM2CAB有以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì):
(1)NM2CAB的制備濃度可達(dá)到400 mg/mL,是長(zhǎng)效CAB的兩倍,更利于規(guī)模化生產(chǎn);
(2)NM2CAB每次僅需注射<1 mL,注射頻率為一年一次,而長(zhǎng)效CAB需每月注射2 mL,NM2CAB可有效避免注射部位的不良反應(yīng)。
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