由于纳米抗体(Nb)极小的分子量、穿透能力更强,以及FR2区的亲水性氨基酸使其水溶性更强,这一特性让它在生物制剂的透皮给药领域研究具有更为优越的选择性[1]。
皮肤作为人体最大的器官且富含抗原递呈细胞,为透皮给药机制(Transdermal Delivery Drug System,TDDS)提供了良好的给药条件。TDDS作为一种经皮肤吸收药物进入局部或全身血液循环的给药方法,它避免了传统口服药物可能发生的肝脏首过效应与胃肠灭活的可能性,可有效达到药物的作用浓度与作用时间,并减少一定程度的副作用[2]。但由于表皮屏障的作用,目前绝大部分药物无法有效穿透角质层导致人体吸收量极少,又或因药物致使皮肤过敏、发炎等症状而放弃成药研究。即使如此,TDDS仍然是当今给药策略中无法忽视的研究方向之一,而且已然成为全球外用药研发与美容行业关注的焦点。
人体表皮结构示意图[4]
早在2016年前后,我国科研人员就纳米抗体作为药物或药物载体进行了透皮给药的研究。如基于靶向EGFR、HER2、VEGFR2、c-Met、CXCR7等靶点的抗肿瘤纳米抗体药物膏霜,在对癌变区域涂抹后经由皮肤吸收达到一定的治疗效果;基于靶向vWF靶点的纳米抗体的膏霜用于治疗血小板减少性紫癜(TTP);又如抗ALX-0171的纳米抗体药物涂抹在喉咙处,可通过涂抹面积大小调节药物浓度以中和呼吸道合胞病毒[3]。
因透皮给药的部分限制,科研人员们针对如何穿透表皮角质层而研发出更多的透皮给药方式。如:微针阵列、毛囊给药、点阵激光等方式。基于此类方式,科研人员作出了更具潜力的研究。
浙江工业大学药学院针对自身免疫性性疾病(ADs)的研究中发现,利用透皮给药技术针对类风湿性关节炎(RA)、1型糖尿病、银屑病及白癜风等Ads疾病的提供蛋白质、多肽、靶点药物等治疗手段均有较好效果,且相较于传统口服药物有更低的致癌风险[2]。
中山大学药学院的科研人员发现,通过利用纳米技术向毛囊给药可直接有效地治疗痤疮、脱发及毛囊炎等症状。如脱发而言,毛囊内部环境的生长变化周期性地受多种基因及信号通路影响,如成纤维细胞生长因子 (FGF)、血小板衍生生长因子 (PDGF)、转化生长因子(TGF)等。通过透皮给药向毛囊靶向递送药物可以更改其激素、炎症等水平[4]。该研究中利用的药物纳米粒径在300nm左右,但假设利用纳米抗体作为递送系统则可大幅缩小其纳米粒径,使其拥有更好的覆盖率与靶向能力,也不失为一种更有潜力的策略。
治疗痤疮和脱发的毛囊靶向药物输送系统示意图[4]
对于传统医学而言,透皮给药技术或类似的给药策略已有数千年历史。在对于痛风、感冒及腹泻等症状,针对以骨骼关节、肌肉与筋膜、穴位等处用药均取得良好的效果。如痛风性关节炎的治疗方案上,我国传统医学认为高尿酸血症伴痛风性关节炎是由于饮食不节制、过度食用甜腻油腻高营养化的食物导致湿热蕴结、血瘀阻络、蕴遏化热造成脏器病变。针对此类症状可通过中草药研磨制成膏剂后敷于患处配合汤药进行治疗[5]。
且近年来,以中草药生物碱提取有效关键物质的成药已有大量案例,如青蒿素、麻黄碱等。又如由我国医学科学院协和药物所历时21年原创的桑枝总生物碱片,利用中草药生物碱提取有效活性物质后成药,是一种可有效治疗2型糖尿病的天然中药新药[6]。该药的成功意味着利用中草药成分可有效治疗针对性疾病,倘若利用生物碱类的小分子与纳米抗体结合,可根据不同的中草药开发出更多的透皮给药产品应用到如:脱发、瘢痕、美白、保健等领域。
我们有理由相信,基于纳米抗体免疫原性小、副作用低、分子量小以及更易于穿透与结合的能力在透皮给药技术上会有大放异彩的一天。
现在,基于纳米抗体的透皮给药技术研究仍不多见。在当今各类医疗手段愈发趋向生活化的环境之中,纳米抗体对于美容药品制剂、表皮给药方面又能带来怎样的机会还需要进行更多的创新发展与科学的研究。
纳博生命专注于纳米抗体的开发、改造与应用,同时也为广大客户提供创新的成药研发思路。欢迎各方研发人员与我们交流联系。