目前针对脑部的主动靶向策略完全依赖于配体与血脑屏障（BBB）上特定受体正构位点的有效相互作用，而血脑屏障极易受到各种病理生理因素的影响，从而限制了药物递送的效率，目前常见挑战点：

• 内源性配体竞争（如胰岛素受体被血液胰岛素饱和）

• 靶点脱落导致的伪靶向（如AD中IR胞外域被MMP切割）

• 化学修饰引发的免疫原性（如RGD肽诱发补体激活）

研究概要

该药物递送平台具有以下特点：

• 有效避免了内源性配体或抗体的竞争干扰

• 有效克服了因细胞外区域脱落而导致的靶点缺失效应

• 包含无需化学修饰的“即插即用”靶向基团，所构建的制剂具有低免疫原性和良好的稳定性

• 对各种脂质载体具有出色的通用性，可扩展应用于由跨膜受体介导的其他形式的主动靶向

   

  

图1. 变构靶向策略的机制示意图。a. 基于膜蛋白胞外结构域识别的正构靶向所面临的挑战，包括内源性配体或抗体与胞外结构域竞争性结合、胞外结构域脱落导致的假靶点以及胞外结构域突变引起的靶点丢失。b. 脂质载体（例如脂质体、脂质纳米颗粒或外泌体）采用“即插即用”方法用变构修饰肽进行修饰，这些肽能够识别膜蛋白的跨膜结构域，从而实现靶向递送。c. 变构靶向策略通过胰岛素受体（该受体缺乏胞外结构域）介导药物穿过血脑屏障递送至大脑，可用于治疗阿尔茨海默病。

研究内容

胰岛素受体跨膜结构域的变构肽配体的设计与表征

• 筛选获得ITP，其与IR-TMD的MM/GBSA结合自由能（-43.59 kcal/mol）优于天然肽段

对变构肽修饰脂质体的表征及其穿越血脑屏障的研究

• ITP修饰使脂质层刚性提升33倍（Young模量从0.12增至3.98 GPa）

• 血清稳定性达93.5%（48 h），远超传统PEG化脂质体（82.5%）

• PEG-ITP-Lip/ITP-Lip 能够有效穿透脑微血管并进入脑实质

体外和体内对变构机制的评估

• 与正常BMECs 相比，IR表达受抑制的BMECs 对PEG-ITP-Lip/ITP-Lip的摄取显著减少

• 对Insr CKO小鼠(脑特异性Insr 基因敲除)大脑的体内成像显示，PEG-ITP-Lip 的荧光强度在flox/flox 小鼠中显著高于PEG-Lip，但在Insr CKO 小鼠中，PEG-ITP-Lip 和 PEG-Lip 的荧光强度无显著差异

• 与正常BMECs 相比，缺乏IR-α 的 BMECs 对 IEP-Lips 的摄取显著受到抑制（p < 0.05）,但对PEG-ITP-Lip 的摄取没有显著差异（p > 0.05）。

• 这些发现进一步证明了ITP 的变构靶向位点是IR 跨膜结构域（TMD）,且确证ITP通过TMD特异性介导内吞，且靶向机制独立于胞外域完整性。

变构肽修饰的免疫相容性评估

• 针对胰岛素受体胞外结构域的IEP-Lip 能够诱导免疫反应，但相比之下，PEG-ITP-Lip/ITP-Lip 制剂并未表现出类似的风险，这可能归因于对ITP 的特定修饰降低了其在血清中的暴露。

ITP-LNP/siBACE1 治疗阿尔茨海默病的疗效评估

• BACE1沉默效率（蛋白降低76%）,显著改善Aβ沉积（Thio-S染色减少68%）

• Morris水迷宫测试, ITP-LNP组平台穿越次数提高3.2倍（p<0.001）

• 总体而言，ITP-LNP/siBACE1 在改善APP/PS1 小鼠的行为特征和阿尔茨海默病样病理特征方面比其他治疗条件更有效，这反映了变构靶向治疗在治疗与靶受体胞外结构域缺失相关疾病方面的潜力。

别构靶向作为主动药物递送的平台策略

• mRNA递送脑实质eGFP表达量提高12.7倍

• 外泌体工程ITP修饰使siRNA载量增加3.8倍

• 整合素αv靶向ITP2-Lip脑部蓄积量达RGD肽的1.5倍

结论

实时单细胞多功能分析仪应用版块

产品介绍

技术特点：

• 高时空分辨率：可以在亚细胞水平（细胞质、细胞核）原位、定量检测。

• 多功能检测：可以检测单个活细胞内的百余种小分子含量（如乳酸、ATP、ROS等）及酶活性（葡萄糖甘酶等）。

• 细胞器提取：亚细胞水平提取细胞器；也可将药物或其它物质微创注入细胞内。

• 组织和活体：动态监测多种生理信号变化（如针灸研究，脑神经研究等。