一种脑靶向环孢素A纳米药物及其制备方法、用途与流程

本发明涉及生物靶向递送系统，具体地说，涉及一种脑靶向环孢素a纳米药物及其制备方法、用途。

背景技术：

1、创伤性脑损伤(traumatic brain injury,tbi)致残率和致死率较高，每年约造成5000万新发残疾病例和160万例死亡。tbi可能由多种原因引起，如跌倒、交通事故、暴力、运动或爆炸伤害，并对大脑造成原发性和继发性损伤。tbi导致局部脑组织病理改变、细胞层面的病理改变、分子层面的病理改变，产生促炎因子和有毒物质，进一步破坏血脑屏障，颅内压升高，脑局部缺血的情况加剧，加重神经细胞死亡。

2、环孢素a(csa)通过减少神经元线粒体功能障碍来避免神经元细胞凋亡，是治疗创伤性脑损伤的重要药物。然而，csa也有溶解度低、血脑屏障(bbb)渗透性差、免疫抑制作用的局限性，而创伤性脑损伤患者由于免疫功能受损而极易受到感染，csa的免疫抑制效应在tbi的治疗中显得更加令人担忧。

3、因此，为了发挥csa对tbi的治疗潜力，必须在避免全身免疫抑制的同时，需要实现csa对tbi脑损伤部位的有效递送和csa对神经元线粒体的选择性靶向。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种脑靶向环孢素a纳米药物(rmp-lipcsa)。展开而言，即是：

2、脑靶向环孢素a纳米药物，包括：

3、(a)融合膜，其为复合膜，复合膜包括线粒体膜以及与线粒体膜融合的细胞膜或细胞器膜；(b)嵌入分子，其是修饰于融合膜上；嵌入分子为跨越血脑屏障的功能分子；

4、(c)内腔物，其为环孢素a脂质体；内腔物被融合膜包裹。

5、由前述得到的纳米药物：脑靶向环孢素a纳米药物(rmp-lipcsa)的膜涂层中的血小板膜可以驱动rmp-lipcsa结合脑微血管内皮细胞，然后通过功能因子介导血脑屏障穿透，膜涂层中的线粒体膜可以驱动rmp-lipcsa靶向细胞的内源线粒体，进一步向损伤部位募集并精确地将药物传递到损伤的脑细胞中的线粒体。以减轻创伤性脑损伤(tbi)和挽救其神经功能。

6、具体的，申请人经研究发现，环孢素a(csa)是由11个氨基酸组成的多肽，为临床常用的免疫抑制剂。同时，也是一种有效的神经保护药物，有研究显示csa对短暂性脑缺血具有潜在的治疗作用。可通过抗氧化应激、抗炎、抗细胞凋亡等多种机制在多种疾病中发挥治疗作用，稳定线粒体功能，尤其是在i/r损伤(缺血再灌注损伤)中。

7、目前针对tbi的治疗手段，包括外科手术清除伤灶，tbi后还需要进行康复治疗，包括记忆力、语言能力、运动能力等来恢复患者的病情、提高生活质量。然而，由于缺乏预防继发性损伤的治疗方法，许多tbi患者留下了不同程度的神经功能障碍。

8、同时，随着生物材料、纳米医学和药剂学的快速发展，药物跨血脑屏障靶向损伤部位给药逐渐显现出曙光。各种穿膜多肽和血脑屏障受体(bbr)特异性配体的发现和修饰，极大地提高了载药药物穿透血脑屏障的能力。研究发现，狂犬病病毒糖蛋白衍生的29个氨基酸的多肽rvg29至少可以与烟碱型乙酰胆碱受体(nachr)和gabab受体结合，通过受体介导的跨细胞作用或小凹介导的能量依赖的内吞作用，将其修饰的靶物质通过血脑屏障输送到脑实质。

9、此外，细胞膜包裹的纳米粒子因其仿生特性而受到人们的关注，它为靶向穿过血脑屏障到达大脑焦点区域的纳米粒子提供了一种策略。在tbi后的脑i/r损伤中，血小板膜可以通过膜上的黏附蛋白，如cd61和内皮细胞上表达的icam-1，在炎症初期进一步迁移到脑损伤部位。由于血小板膜归巢到脑并黏附于脑血管内皮细胞的过程，与纳米颗粒通过血脑屏障(bbb)转运的第一阶段非常相似，即纳米粒从血液中靶向脑并结合到bbb顶膜上的受体，然后在趋化因子浓度梯度的指导下，血小板膜选择性地募集到特定的损伤部位。这意味着在跨越bbb之后，纳米药物可以到达最需要它们的地方。

10、因此，我们制备包被血小板膜的环孢素a脂质体(p-lipcsa)，其能与bbb结合，并在穿过血脑屏障后靶向损伤细胞。

11、然而，p-lipcsa仍有两个问题有待解决。其一是p-lipcsa仍然缺乏bbb-穿透能力，无法将bbb内外侧连接起来，从而实现中性粒细胞膜包裹纳米粒脑损伤靶向的完美效果。二是csa存在水溶性差、血浆蛋白结合高、血脑屏障(bbb)渗透性低等局限性，特别是其多种生物活性引起的免疫抑制副作用。这些局限性阻碍了csa在tbi中的治疗潜力。

12、在本技术中，我们利用：血小板膜具有损伤靶向作用，线粒体膜具有线粒体靶向作用，因此将两种膜融合可以实现级联靶向至受损的细胞中的线粒体。并且csa作为一种免疫抑制剂，与cypa结合发挥抑制t细胞的免疫活化，用于免疫抑制治疗。而其与cypd结合在病理条件下，通过抑制线粒体过渡孔的开放，保护细胞免受损伤。与细胞质中的cypa结合在tbi中发挥神经保护作用的时候会使tbi患者面临更严重的感染风险。因此，利用线粒体膜表面的融合蛋白将纳米药物靶向递送到线粒体中，使其与线粒体中的cypd结合，减少与细胞质中的cypa结合，从而减轻免疫抑制作用。

13、有鉴于此，根据本发明的一个方面，本发明提供的一种脑靶向环孢素a纳米药物(rmp-lipcsa)，所述血小板膜和线粒体膜的融合膜上修饰有跨越血脑屏障的功能性分子，所述跨越血脑屏障的功能性分子为dspe-peg2000-rvg29。rmp-lipcsa的血小板膜涂层可以驱动rmp-lipcsa归巢结合脑微血管内皮细胞，然后通过rvg29介导血脑屏障穿透，后进一步向损伤部位募集并精确地将csa传递到损伤的脑细胞，再通过线粒体膜的线粒体靶向功能将其精准靶向至细胞的内源线粒体，与线粒体中亲环蛋白a结合，以改善线粒体功能，发挥神经保护作用；并且减少胞内靶向，减少csa与胞内的亲环蛋白d结合，从而减轻免疫抑制作用。即级联靶向疗法以减轻tbi脑损伤和挽救其神经功能。

14、本申请通过研究确认级联靶向递送csa纳米疗法在tbi小鼠后脑损伤的保护中的应用效果、并在此基础上进行该药物的产品研发及临床转化，将为临床tbi救治提供一种新的重要医疗手段，具有很好的研究意义及应用前景。

1.一种脑靶向环孢素a纳米药物，其特征在于，包括

2.根据权利要求1所述的脑靶向环孢素a纳米药物，其特征在于，功能分子为dspe-peg2000-rvg29。

3.根据权利要求1所述的脑靶向环孢素a纳米药物，其特征在于，与线粒体膜融合的细胞膜或细胞器膜包括血小板膜、巨噬细胞膜、中性粒细胞膜、红细胞膜中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的脑靶向环孢素a纳米药物，其特征在于，与线粒体膜融合的细胞膜或细胞器膜为血小板膜。

5.根据权利要求1所述的脑靶向环孢素a纳米药物，其特征在于，线粒体膜的来源为线粒体。

6.根据权利要求1所述的脑靶向环孢素a纳米药物，其特征在于，纳米药物的粒径为80～250nm。

7.如权利要求1至6中任意一项所述的脑靶向环孢素a纳米药物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述的脑靶向环孢素a纳米药物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：包括特征(1)至(3)中的至少一个：

9.如权利要求1至6中任意一项所述的脑靶向环孢素a纳米药物、或如权利要求7至8任意一项所述的脑靶向环孢素a纳米药物在制备治疗脑损伤药物中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，脑损伤包括由中风、或创伤性脑损伤引起的脑组织损伤；中风包括缺血性卒中、出血性卒中。