楊丹琦 王艷宏 李洪晶 馮宇飛

中圖分類(lèi)號(hào) R943 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A 文章編號(hào) 1001-0408（2019）02-0272-05

DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2019.02.27

摘 要 目的：為研發(fā)更優(yōu)的用于腫瘤治療的線粒體靶向制劑提供參考。方法：以“線粒體靶向”“抗腫瘤”“親脂性陽(yáng)離子”“線粒體靶向信號(hào)肽”“己糖激酶”“Mitochondrial targeting”“Antitumor”“Lipophilic cation”“Mitochondrial targeting signal peptide”“Hexokinase”等為關(guān)鍵詞，組合查詢2002年1月-2018年7月在中國(guó)知網(wǎng)、萬(wàn)方數(shù)據(jù)、維普網(wǎng)、PubMed、Elsevier、SpringerLink等數(shù)據(jù)庫(kù)中發(fā)表的相關(guān)文獻(xiàn)，從親脂性陽(yáng)離子、線粒體靶向信號(hào)肽和己糖激酶等3個(gè)方面，對(duì)線粒體靶向抗腫瘤制劑進(jìn)行論述。結(jié)果與結(jié)論：共檢索到相關(guān)文獻(xiàn)132篇，其中有效文獻(xiàn)38篇。對(duì)藥物表面進(jìn)行修飾，可以獲得主動(dòng)靶向線粒體的抗腫瘤制劑?，F(xiàn)有的靶向修飾載體有親脂性陽(yáng)離子、線粒體靶向信號(hào)肽和己糖激酶等。其中，親脂性陽(yáng)離子主要分為三苯基膦（TPP）和地喹氯銨囊泡狀聚合體（DQAsomes），TPP可憑借其特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)穿過(guò)脂質(zhì)雙分子層，DQAsomes具備穿透脂質(zhì)雙分子層然后聚集到線粒體的特性。線粒體靶向信號(hào)肽利用其轉(zhuǎn)運(yùn)功能實(shí)現(xiàn)線粒體靶向。己糖激酶與線粒體的結(jié)合體能促進(jìn)腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)，因此阻礙己糖激酶與線粒體的結(jié)合可以作為腫瘤治療的另一研究熱點(diǎn)。未來(lái)研究方向，應(yīng)利用靶向腫瘤細(xì)胞線粒體這一特性，尋找或開(kāi)發(fā)出更優(yōu)的用于腫瘤治療的線粒體靶向制劑，以進(jìn)一步提高腫瘤的治療效果。

關(guān)鍵詞 線粒體靶向；抗腫瘤；親脂性陽(yáng)離子；線粒體靶向信號(hào)肽；己糖激酶

統(tǒng)計(jì)資料顯示，2015年我國(guó)新發(fā)腫瘤病例達(dá)429萬(wàn)，占當(dāng)年全球新發(fā)病例2 145萬(wàn)的20%；同年全球腫瘤死亡病例達(dá)880萬(wàn)，其中我國(guó)腫瘤死亡病例高達(dá)281萬(wàn)，死亡率更是高居世界榜首[1]。其中，死亡率靠前的腫瘤為肺癌、肝癌、胃癌、食管癌、結(jié)腸直腸癌等[2]。目前，臨床上治療腫瘤的主要方式為化療，但化療有毒副作用，常見(jiàn)的如過(guò)敏反應(yīng)及胃腸道反應(yīng)，嚴(yán)重的如骨髓抑制等[3]。尋找替代化療方式治療腫瘤的新方法一直是抗腫瘤領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。將藥物靶向患病組織或細(xì)胞，可以提高藥物的療效[4]。隨著醫(yī)學(xué)的發(fā)展，不僅需要良好的治療效果、較小的毒副作用，而且還要優(yōu)選能達(dá)到治療效果的較低劑量[5]。細(xì)胞器靶向抗腫瘤制劑可滿足上述要求。因此，發(fā)展細(xì)胞器靶向抗腫瘤制劑已成為藥物制劑的研究熱點(diǎn)之一，如線粒體靶向抗腫瘤制劑和溶酶體靶向抗腫瘤制劑等。

線粒體為細(xì)胞提供能量，參與許多細(xì)胞的生理生化過(guò)程，如三羧酸循環(huán)、脂肪酸代謝和氧化磷酸化等[6]。同時(shí)，線粒體也是介導(dǎo)細(xì)胞凋亡的主要細(xì)胞器，通過(guò)多種復(fù)雜機(jī)制，如膜電位下降、膜通透性增加等啟動(dòng)細(xì)胞調(diào)亡過(guò)程[7]。與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體相比，線粒體具有較高的膜電位，故親脂性陽(yáng)離子可以通過(guò)靜電作用被線粒體吸引，并在線粒體基質(zhì)中積聚[8]。蛋白質(zhì)通過(guò)N-末端靶向序列即線粒體靶向信號(hào)肽（MTS）轉(zhuǎn)運(yùn)至線粒體[9]，蛋白質(zhì)的功能障礙可誘導(dǎo)細(xì)胞調(diào)亡，因此，通過(guò)線粒體蛋白運(yùn)輸機(jī)制將治療性大分子遞送至線粒體可能是治療腫瘤的另一方法。己糖激酶Ⅱ（HK-Ⅱ）是糖酵解過(guò)程的限速酶，在腫瘤細(xì)胞中具有較高的表達(dá)，并可與線粒體的電壓依賴性陰離子通道（VDAC）結(jié)合，在腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)方面發(fā)揮了重要的作用，阻礙HK-Ⅱ與VDAC 的結(jié)合成為腫瘤治療的新策略[10]。綜上，線粒體靶向制劑已成為藥物遞送系統(tǒng)的研究熱點(diǎn)。因此，筆者以“線粒體靶向”“抗腫瘤”“親脂性陽(yáng)離子”“線粒體靶向信號(hào)肽”“己糖激酶”“Mitochondrial targeting”“Antitumor” “Lipophilic cation”“Mitochondrial targeting signal peptide”“Hexokinase”等為關(guān)鍵詞，組合查詢2002年1月-2018年7月在中國(guó)知網(wǎng)、萬(wàn)方數(shù)據(jù)、維普網(wǎng)、PubMed、Elsevier、SpringerLink等數(shù)據(jù)庫(kù)中發(fā)表的相關(guān)文獻(xiàn)。結(jié)果，共檢索到相關(guān)文獻(xiàn)132篇，其中有效文獻(xiàn)38篇?；诰€粒體靶向機(jī)制的抗腫瘤制劑主要包括正電性化合物、多肽載體和其他制劑等3方面，其中抗腫瘤效果最佳的代表分別為親脂性陽(yáng)離子、MTS和HK。本文將著重從親脂性陽(yáng)離子、MTS和HK等3個(gè)方面對(duì)線粒體靶向抗腫瘤制劑進(jìn)行論述，以期為研發(fā)更優(yōu)的用于腫瘤治療的線粒體靶向制劑提供參考。

1 基于親脂性陽(yáng)離子修飾的線粒體靶向抗腫瘤制劑

正常細(xì)胞的線粒體膜電位為130～150 mV，遠(yuǎn)高于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體等細(xì)胞器的膜電位，故親脂性陽(yáng)離子可以很容易地通過(guò)脂質(zhì)雙分子層的疏水屏障并在線粒體中積聚[8]。此外，腫瘤細(xì)胞較正常細(xì)胞具有更高的線粒體膜電位（大約為200 mV），那么可將抗腫瘤藥物優(yōu)先靶向于腫瘤細(xì)胞的線粒體，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡[11]。因此，通過(guò)親脂性陽(yáng)離子對(duì)抗腫瘤藥物進(jìn)行修飾，以實(shí)現(xiàn)將藥物遞送至線粒體的目的。目前使用最多的親脂性陽(yáng)離子為三苯基膦（TPP）和地喹氯銨囊泡狀聚合體（DQAsomes）。

1.1 TPP

TPP是一種可穿過(guò)線粒體膜的親脂性陽(yáng)離子，因化學(xué)結(jié)構(gòu)中含有3個(gè)苯基，使得該分子具有很強(qiáng)的脂溶性；同時(shí)，結(jié)構(gòu)中磷原子上的正電荷可以離域到3個(gè)苯環(huán)上，形成離域正電荷，促使TPP穿過(guò)脂質(zhì)雙分子層[12]?；谏鲜鰞蓚€(gè)結(jié)構(gòu)特征，TPP可成為線粒體靶向的基本結(jié)構(gòu)單元。

近年來(lái)，許多研究人員將抗腫瘤藥物裝載于各種新劑型中，如脂質(zhì)體、聚合物納米粒、膠束及固體脂質(zhì)納米粒等，通過(guò)連接具有某種靶向作用的載體，使其靶向于腫瘤部位以達(dá)到良好的治療效果[13-16]。這樣的方式為線粒體靶向抗腫瘤制劑提供了一個(gè)新的設(shè)計(jì)思路，將TPP分子與抗腫瘤藥物結(jié)合，制備成具備線粒體靶向功能的新型制劑。Boddapati SV等[17]研究了線粒體靶向遞送神經(jīng)酰胺在體內(nèi)的抗腫瘤效果，制備了由十八烷基TPP（STPP）修飾的神經(jīng)酰胺脂質(zhì)體，在體內(nèi)抗腫瘤實(shí)驗(yàn)中將雌性BALB/c小鼠接種小鼠乳腺癌4T1細(xì)胞以產(chǎn)生腫瘤，將小鼠分成3組，即緩沖溶液組、STPP脂質(zhì)體組及含神經(jīng)酰胺的STPP脂質(zhì)體組，每2天注射劑量為6 mg/kg的神經(jīng)酰胺。結(jié)果，緩沖溶液組、STPP脂質(zhì)體組、含神經(jīng)酰胺的STPP脂質(zhì)體組的腫瘤體積每天增長(zhǎng)40、43、17 mm3。與緩沖溶液組、STPP脂質(zhì)體組比較，含神經(jīng)酰胺的STPP脂質(zhì)體組能顯著抑制腫瘤生長(zhǎng)速率（P<0.05）。此外，研究中使用的劑量為6 mg/kg，比Stover TC等[18]報(bào)道的有效劑量（36～72 mg/kg）至少低6倍，在這種低劑量下，腫瘤生長(zhǎng)率也可以顯著降低，體現(xiàn)了線粒體靶向抗腫瘤制劑用藥劑量低的特點(diǎn)。此外，段佳等[19]以前藥TPP-白藜蘆醇為模型藥，制備細(xì)胞靶向肽精氨酸-甘氨酸-門(mén)冬氨酸（RGD）修飾的線粒體靶向長(zhǎng)循環(huán)脂質(zhì)體（RLP-TPP-白藜蘆醇脂質(zhì)體），在體外細(xì)胞毒性試驗(yàn)中，將6種質(zhì)量濃度（脂質(zhì)濃度依次為10、50、100、200、500、1 000 μg/mL）的空白脂質(zhì)體、藥物濃度1、2.5、5、10、25、50 μmol/L長(zhǎng)循環(huán)（LP）-白藜蘆醇脂質(zhì)體、LP-TPP-白藜蘆醇脂質(zhì)體和RLP-TPP-白藜蘆醇脂質(zhì)體分別作用于人三陰性乳腺癌MDA- MB-231細(xì)胞48 h，以MTT法檢測(cè)各組細(xì)胞活性。結(jié)果，即使在脂質(zhì)濃度高達(dá)1 000 μg/mL的條件下，細(xì)胞存活率依然接近100%，表明空白脂質(zhì)體對(duì)人三陰性乳腺癌MDA-MB- 231 細(xì)胞無(wú)明顯毒性；隨著藥物濃度的增加，各組含藥脂質(zhì)體對(duì)人三陰性乳腺癌MDA-MB- 231細(xì)胞的毒性逐漸增加；在相同藥物濃度下，RLP-TPP-白藜蘆醇和LP- TPP-白藜蘆醇脂質(zhì)體對(duì)人三陰性乳腺癌MDA-MB-231 的細(xì)胞毒性顯著高于LP-白藜蘆醇脂質(zhì)體[半數(shù)抑制濃度（IC50）分別為4.95、8.56 、116.20 μmol/L]。這表明 TPP 的修飾顯著增加了白藜蘆醇在線粒體內(nèi)的蓄積濃度，從而增強(qiáng)了其細(xì)胞毒性。此外，RLP-TPP-白藜蘆醇脂質(zhì)體毒性略高于LP-TPP-白藜蘆醇脂質(zhì)體，提示RGD的修飾有助于提高細(xì)胞對(duì)脂質(zhì)體的攝取量。

Lee JH等[20]研究了基于三苯基膦-香豆素探針（TPP-C）的線粒體靶向藥物制劑的抗腫瘤效果，制備了由TPP和多柔比星（DOX）修飾的制劑（TPP-C-DOX）。在體外細(xì)胞毒性試驗(yàn)中，將質(zhì)量濃度（10～50 μmol/L）的TPP-C和TPP-C- DOX分別作用于多種腫瘤細(xì)胞系如人宮頸癌HeLa細(xì)胞、人卵巢顆粒癌COV434細(xì)胞、人結(jié)腸癌HCT116細(xì)胞和人非小細(xì)胞肺癌A549細(xì)胞24 h，采用CellTiter-Glo?發(fā)光法細(xì)胞活力檢測(cè)試劑盒法檢測(cè)各組細(xì)胞活性。結(jié)果，TPP-C組的腫瘤細(xì)胞存活率為85%，表明TPP-C對(duì)腫瘤細(xì)胞系無(wú)明顯的細(xì)胞毒性。與空白對(duì)照細(xì)胞比較，TPP-C-DOX對(duì)細(xì)胞有很高的細(xì)胞毒性作用，腫瘤細(xì)胞系觀察到較低的細(xì)胞存活率，這與DOX的化學(xué)治療效果有關(guān)。通過(guò)線粒體靶向配體TPP介導(dǎo)的線粒體跨膜過(guò)程，TPP-C-DOX被內(nèi)化于線粒體中。隨后，通過(guò)TPP-C的藥物釋放性質(zhì)，DOX從線粒體中的TPP-C- DOX釋放，并且釋放的DOX將作用于線粒體DNA（mtDNA），導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞線粒體功能障礙，最終死亡。這一結(jié)果體現(xiàn)了該載體作為未來(lái)臨床藥物系統(tǒng)的可靠性，特別是針對(duì)細(xì)胞器靶向抗腫瘤藥物制劑。

綜上，經(jīng)TPP修飾的上述抗腫瘤制劑成功地實(shí)現(xiàn)了線粒體靶向，且在一定程度上抑制了腫瘤細(xì)胞增殖，達(dá)到了最佳的治療效果及較低的給藥劑量。由此可見(jiàn)，TPP是線粒體靶向抗腫瘤制劑的重要載體，探究TPP與其他功能性載體的結(jié)合，能為新型線粒體靶向抗腫瘤制劑治療腫瘤提供新的研究思路。

1.2 DQAsomes

地喹氯銨（DQA）是由兩個(gè)對(duì)稱(chēng)分子組成的一種雙陽(yáng)離子化合物，DQA形成的直徑70～700 nm之間的囊泡狀聚集體即為DQAsomes。DQAsomes具備較高的穩(wěn)定性，不易沉淀，彼此融合，可聚集在真溶液中。更重要的是，其具備穿透脂質(zhì)雙分子層后聚集到線粒體的特性，故DQAsomes可成為一類(lèi)有效的線粒體靶向納米載體，可用于線粒體靶向抗腫瘤制劑的研發(fā)[21]。

脂質(zhì)體樣結(jié)構(gòu)的DQAsomes帶正電荷，利用這一特征，以DQAsomes的形式遞送DNA，并在體外轉(zhuǎn)染細(xì)胞，DQAsomes與線粒體相互作用導(dǎo)致DNA從DQAsomes中釋放[21]。DQAsomes包封小分子的原理應(yīng)用到了首批線粒體藥物。例如，Cheng SM等[22]研究了基于DQAsomes的線粒體靶向制劑遞送紫杉醇在體內(nèi)的抗腫瘤效果，制備了由DQAsomes修飾的紫杉醇制劑，將裸鼠接種人結(jié)腸癌COLO- 205細(xì)胞以產(chǎn)生腫瘤，將裸鼠分成4組，即緩沖溶液組、紫杉醇游離藥組、空白DQAsomes組及含紫杉醇的DQAsomes組。結(jié)果，與緩沖溶液組比較，紫杉醇游離藥組和空白DQAsomes組對(duì)腫瘤的生長(zhǎng)沒(méi)有任何明顯的抑制作用；含紫杉醇的DQAsomes組對(duì)腫瘤生長(zhǎng)的抑制率達(dá)50%，表明了含紫杉醇的DQAsomes組可延緩裸鼠體內(nèi)人結(jié)腸癌COLO-205細(xì)胞的生長(zhǎng)。另外，Li N等[23]研究了基于DQAsomes的線粒體靶向制劑遞送白藜蘆醇誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡效果，合成了地喹氯銨- 聚乙二醇-二硬脂?；字Ｒ掖及方Y(jié)合物（DQA-PEG2000- DSPE）脂質(zhì)體用來(lái)遞送白藜蘆醇至線粒體，將人非小細(xì)胞肺癌A549細(xì)胞或人非小細(xì)胞肺癌A549耐藥細(xì)胞以每孔4×105個(gè)接種于6孔板中，培養(yǎng)24 h后，分別向孔板中添加白藜蘆醇終濃度為20 mmol/L的游離白藜蘆醇、白藜蘆醇脂質(zhì)體、空白線粒體靶向脂質(zhì)體、DQA-PEG2000- DSPE，按凋亡染色試劑盒說(shuō)明測(cè)定。結(jié)果，與游離白藜蘆醇或白藜蘆醇脂質(zhì)體比較，線粒體靶向白藜蘆醇脂質(zhì)體在人非小細(xì)胞肺癌A549細(xì)胞或人非小細(xì)胞肺癌A549耐藥細(xì)胞中顯示出明顯的腫瘤殺傷效果，即在耐藥性和非耐藥性腫瘤細(xì)胞中均能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，并隨之釋放細(xì)胞色素C，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。與普通制劑比較，DQAsomes表現(xiàn)出了較強(qiáng)的線粒體靶向能力，即使在耐藥細(xì)胞中也可以誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，且能選擇性地誘導(dǎo)線粒體介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡，而不殺傷正常細(xì)胞，減輕了化療方式所引起的毒副作用。

以上這些基于親脂性陽(yáng)離子修飾的線粒體靶向抗腫瘤制劑，既可使抗腫瘤藥物更多地濃集于腫瘤細(xì)胞的線粒體中，以達(dá)到延緩腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的目的，又可以降低給藥劑量，以提高腫瘤患者的用藥依從性。探究更多新型的基于親脂性陽(yáng)離子修飾的線粒體靶向抗腫瘤制劑能為腫瘤治療研究提供新的策略。

2 基于MTS修飾的線粒體靶向抗腫瘤制劑

通常，蛋白質(zhì)在胞質(zhì)中合成并通過(guò)MTS轉(zhuǎn)運(yùn)至線粒體中。MTS由20～40個(gè)氨基酸組成，帶正電荷，并具有形成雙螺旋的能力[24]。與MTS轉(zhuǎn)運(yùn)的蛋白質(zhì)到達(dá)線粒體外膜移位酶復(fù)合體后，穿過(guò)線粒體外膜，由線粒體內(nèi)膜移位酶復(fù)合體介導(dǎo)進(jìn)一步轉(zhuǎn)運(yùn)至線粒體基質(zhì)中。進(jìn)入基質(zhì)后，MTS會(huì)被線粒體加工肽酶切割成一個(gè)或兩個(gè)蛋白水解片段，蛋白質(zhì)重新折疊成其成熟形式。在線粒體中，許多蛋白質(zhì)參與了一些重要的活動(dòng)，如氧化磷酸化反應(yīng)、維持線粒體結(jié)構(gòu)和形態(tài)學(xué)，這些蛋白質(zhì)的功能障礙可能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[25]。因此，通過(guò)線粒體蛋白運(yùn)輸機(jī)制將蛋白或藥物遞送至線粒體可能是治療線粒體疾病的有效方法。通過(guò)運(yùn)輸一些治療性大分子進(jìn)入線粒體并殺滅腫瘤細(xì)胞是腫瘤治療的關(guān)鍵手段[26]。

MTS是一種選擇性遞送納米顆粒至線粒體的配體。MTS已將各種分子，包括蛋白質(zhì)、核酸和核酸內(nèi)切酶成功地遞送至線粒體中。Yamada Y等[27]研究了基于MTS載體遞送蛋黃磷脂酰膽堿（EPC）的線粒體靶向性能，制備了與MTS修飾的脂質(zhì)衍生物MITO-Porter，試驗(yàn)分為3組，即MTS修飾的脂質(zhì)體MTS-EPC-LP組、R8修飾的脂質(zhì)體R8-EPC-LP組、無(wú)任何修飾的脂質(zhì)體EPC- LP組，通過(guò)測(cè)定線粒體、細(xì)胞核、低密度細(xì)胞器和細(xì)胞質(zhì)中的載體熒光水平，計(jì)算靶向活性[靶向活性（%）=Mt、P和S的熒光強(qiáng)度/總熒光強(qiáng)度×100%。其中，P代表細(xì)胞核，S代表低密度細(xì)胞器和細(xì)胞質(zhì)，Mt代表線粒體]。結(jié)果，3個(gè)試驗(yàn)組S的靶向活性分別為50%、92%、97% ；P的靶向活性分別為22%、3%、1% ；Mt的靶向活性分別為28%、5%、2%，線粒體靶向結(jié)果體現(xiàn)了MTS-EPC-LP比R8-EPC-LP及EPC-LP更有效地靶向線粒體。何曉曉等[28]以N-（P-馬來(lái)酰亞胺基苯基）異氰酸酯（PMPI）為交聯(lián)劑，將線粒體信號(hào)肽分子與二氧化硅熒光納米顆粒相結(jié)合，形成線粒體信號(hào)肽功能化二氧化硅熒光納米顆粒系統(tǒng)。結(jié)果，與非靶向系統(tǒng)比較，該給藥系統(tǒng)仍保持良好的生物活性，能介導(dǎo)二氧化硅納米顆粒特異性識(shí)別線粒體，從而為線粒體監(jiān)測(cè)及其功能調(diào)控研究提供了新的思路。綜上，越來(lái)越多的研究是圍繞線粒體靶向信號(hào)肽與其他載體相結(jié)合，如MITO-Porter、GH3、二氧化硅熒光納米顆粒等，利用載體之間的靜電作用、酸堿性等性質(zhì)特點(diǎn)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，這也為線粒體靶向抗腫瘤制劑的研制提供了新的手段[29-30]。

以上結(jié)果表明，MTS作為一種修飾載體，可為線粒體靶向抗腫瘤制劑的開(kāi)發(fā)提供更多的可能性。未來(lái)的研究重點(diǎn)是要尋找更多的與MTS相結(jié)合的載體以發(fā)揮線粒體靶向作用。

3 基于HK抑制劑修飾的線粒體靶向抗腫瘤制劑

20世紀(jì)20年代許多腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)出的高糖酵解表型是最早發(fā)現(xiàn)的腫瘤標(biāo)志之一[31]。近幾年，研究人員對(duì)腫瘤細(xì)胞的高糖酵解表型有了更深的了解，HK-Ⅱ作為糖酵解過(guò)程中的限速酶，其與線粒體的相互作用在促進(jìn)腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，因此阻礙HK-Ⅱ與線粒體的結(jié)合可作為腫瘤治療的理想策略[32]。研究人員篩選出抑制腫瘤糖酵解和HK-Ⅱ的藥物——3-溴丙酮酸（3-BP）；然后，將3-BP直接注射到在含腫瘤細(xì)胞的動(dòng)物肝中。研究表明，3-BP直接注入兔子的移植肝中可以殺死多達(dá)90%的腫瘤細(xì)胞，而對(duì)周?chē)谓M織沒(méi)有任何明顯的損傷[33]。

線粒體的VDAC可通過(guò)釋放細(xì)胞色素C介導(dǎo)細(xì)胞凋亡，并可為B細(xì)胞淋巴瘤白血病2（Bcl-2）家族及HK-Ⅰ和HK-Ⅱ的促凋亡和抗凋亡成分提供相互作用的平臺(tái)[34]。因此，靶向VDAC對(duì)于腫瘤的治療是極其重要的。在腫瘤細(xì)胞中，HK-Ⅰ和HK-Ⅱ都可與VDAC緊密結(jié)合，并此過(guò)程中生成乳酸以抑制細(xì)胞凋亡[10]。因此，通過(guò)HK抑制劑或使用與VDAC競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合HK的分子，干擾HK與VDAC的結(jié)合可獲得新的腫瘤治療藥物。常用的HK抑制劑有氯尼達(dá)明（LND）、2-脫氧葡萄糖和3-BP等[35]。研究人員利用植物激素甲基jasmonate 與 HK 相結(jié)合，將HK與VDAC分離，并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[36]。與非靶向納米粒的3-BP比較，基于3-BP功能化的金納米粒（AuNPs）特異性靶向線粒體膜，取得了良好的靶向效果[37]，AuNPs通過(guò)抑制糖酵解以及氧化磷酸化過(guò)程，從而顯示出更好地調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞代謝的能力。

可以看出，HK與線粒體及細(xì)胞凋亡關(guān)系密切，具有間接誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的能力，這種間接誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的能力具有潛在的應(yīng)用前景。未來(lái)的研究重點(diǎn)是要研究出更多阻礙HK與VDAC結(jié)合的方法，為腫瘤治療提供新的手段。

4 結(jié)語(yǔ)

本文概述了線粒體靶向抗腫瘤制劑的研究進(jìn)展，主要利用親脂性陽(yáng)離子、MTS和HK對(duì)治療藥物進(jìn)行修飾，使藥物具有主動(dòng)靶向線粒體的功能，從而發(fā)現(xiàn)線粒體靶向抗腫瘤制劑能促進(jìn)腫瘤的凋亡。然而，DQAsomes、MTS的連接方式僅適用于遞送生物大分子，如基因或蛋白質(zhì)。此外，MTS不但不易發(fā)現(xiàn)，而且還有其他限制因素，如技術(shù)的復(fù)雜性和實(shí)施的難度；TPP的連接方式需要TPP與藥物的活性基團(tuán)共價(jià)結(jié)合。同時(shí)，藥物和TPP不會(huì)在線粒體中解離，但以綴合物的形式存在并起作用，這可能會(huì)影響藥物的療效?；诎邢蛱匦缘妮d體，例如陽(yáng)離子TPP和DQA，能達(dá)到線粒體靶向作用。但上述制劑均未解決陽(yáng)離子載體應(yīng)用中的關(guān)鍵問(wèn)題，即陽(yáng)離子載體對(duì)腫瘤細(xì)胞沒(méi)有特異性，與正常細(xì)胞有很強(qiáng)的相互作用，影響細(xì)胞膜的完整性，導(dǎo)致正常細(xì)胞破裂和死亡。在選擇HK抑制劑時(shí)，由于HK抑制劑的種類(lèi)較多，可根據(jù)實(shí)際情況參照相關(guān)文獻(xiàn)選用最合適的HK抑制劑，以避免HK抑制劑選用不當(dāng)造成的更多的不良反應(yīng)[38]。綜上，多功能載體本身的缺點(diǎn)，如毒性、藥物負(fù)荷不足、批次之間的差異以及多功能之間的相互作用，嚴(yán)重地限制了多功能載體的進(jìn)一步研究。因此，作為藥物研究人員，今后應(yīng)專(zhuān)注于對(duì)上述方面的研究。

參考文獻(xiàn)

[ 1 ] 高婷，李超，梁鋅，等.中國(guó)癌癥流行的國(guó)際比較[J].中國(guó)腫瘤，2016，25（6）：409-414.

[ 2 ] 宋再偉，談志遠(yuǎn)，趙榮生.我國(guó)腫瘤臨床治療現(xiàn)行指南制定的現(xiàn)狀分析及循證指南評(píng)價(jià)[J].中國(guó)藥房，2018，29（13）：1729-1734.

[ 3 ] MIAO L，GUO S，LIN CM，et al. Nanoformulations for combination or cascade anticancer therapy[J]. Adv Drug Deliv Rev，2017. DOI：10.1016/j.addr.2017.06.003.

[ 4 ] JAHANBAN-ESFAHLAN R，SEIDI K，BANIMOHAMAD-SHOTORBANI B，et al. Combination of nanotechnology with vascular targeting agents for effective cancer therapy[J]. J Cell Physiol，2018，233（4）：2982-2992.

[ 5 ] PRANATHARTHIHARAN S，PATEL MD，MALSHE VC，et al. Asialoglycoprotein receptor targeted delivery of do- xorubicin nanoparticles for hepatocellular carcinoma[J]. Drug Deliv，2017，24（1）：20-29.

[ 6 ] PRAKASH A，DOUBLIé S. Base excision repair in the mitochondria[J]. J Cell Biochem，2015，116（8）：1490- 1499.

[ 7 ] WANG Y，GUO SH，SHANG XJ，et al. Triptolide induces Sertoli cell apoptosis in mice via ROS/JNK-dependent activation of the mitochondrial pathway and inhibition of Nrf2-mediated antioxidant response[J]. Acta Pharmacol Sin，2018，39（2）：311-327.

[ 8 ] ZOROVA LD，POPKOV VA，PLOTNIKOV EY，et al. Mitochondrial membrane potential[J]. Anal Biochem，2017.DOI：10.1016/j.ab.2017.07.009.

[ 9 ] UNCHWANIWALA N，SHERER NM，LOEB DD. Hepatitis B virus polymerase localizes to the mitochondria，and its terminal protein domain contains the mitochondrial targeting signal[J]. J Virol，2016，90（19）：8705-8719.

[10] KRASNOV GS，DMITRIEV AA，LAKUNINA VA，et al. Targeting VDAC-bound hexokinase Ⅱ：a promising approach for concomitant anti-cancer therapy[J]. Expert Opin Ther Targets，2013，17（10）：1221-1233.

[11] 劉愛(ài)赟，侯曉雙，丁婭.基于線粒體靶向機(jī)制的抗腫瘤制劑的研究進(jìn)展[J].藥學(xué)學(xué)報(bào)，2017，52（6）：879-887.

[12] SAFIN DA，MITORAJ MP，ROBEYNS K，et al. Luminescent mononuclear mixed ligand complexes of copper（I） with 5-phenyl-2，2′-bipyridine and triphenylphosphine[J].Dalton Trans，2015，44（38）：16824-16832.

[13] LEE Y，THOMPSON DH. Stimuli-responsive liposomes for drug delivery[J]. WIREs Nanomed Nanobiotechnol，2017.DOI：10.1002/wnan.1450.

[14] KRISHNAMURTHY S，VAIYAPURI R，ZHANG L，et al. Lipid-coated polymeric nanoparticles for cancer drug delivery[J]. Biomater Sci，2015，3（7）：923-936.

[15] SHIN DH，KWON GS. Epothilone B-based 3-in-1 polymeric micelle for anticancer drug therapy[J]. Int J Pharm，2017，518（1/2）：307-311.

[16] NGWULUKA NC，KOTAK DJ，DEVARAJAN PV. Design and characterization of metformin-loaded solid lipid nanoparticles for colon cancer[J]. AAPS PharmSciTech，2017，18（2）：358-368.

[17] BODDAPATI SV，D’SOUZA GGM，ERDOGAN S，et al.Organelle-targeted nanocarriers：specific delivery of liposomal ceramide to mitochondria enhances its cytotoxicity in vitro and in vivo[J]. Nano Lett，2008，8（8）：2559-2563.

[18] STOVER TC，SHARMA A，ROBERTSON GP，et al. Systemic delivery of liposomal short-chain ceramide limits solid tumor growth in murine models of breast adenocarcinoma[J]. Clin Cancer Res，2005，11（9）：3465-3474.

[19] 段佳，程麗芳，丁伯美，等.RGD修飾的線粒體靶向長(zhǎng)循環(huán)脂質(zhì)體的制備及初步體外評(píng)價(jià)[J].中國(guó)醫(yī)藥工業(yè)雜志，2017，48（4）：516-521.

[20] LEE JH，KIM KY，JIN HY，et al. Self-assembled coumarin nanoparticle in aqueous solution as selective mitochondrial-targeting drug delivery system[J]. ACS Appl Mater Interfaces，2018，10（4）：3380-3391.

[21] PATHAK RK，KOLISHETTI N，DHAR S. Targeted na- noparticles in mitochondrial medicine[J]. WIREs Nanomed Nanobiotechnol，2015，7（3）：315-329.

[22] CHENG SM，PABBA S，TORCHILIN VP，et al. Towards mitochondria-specific delivery of apoptosis-inducing agents：DQAsomal incorporated paclitaxel[J]. J Drug Del Sci Tech，2005，15（1）：81-86.

[23] LI N，ZHANG CX，Wang XX，et al. Development of targeting lonidamine liposomes that circumvent drug-resistant cancer by acting on mitochondrial signaling pathways[J]. Biomaterials，2013，34（13）：3366-3380.

[24] 陳航，牛秀然，高嬡嬡，等.線粒體信號(hào)肽引導(dǎo)葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白75-增強(qiáng)型綠色熒光蛋白（GRP75-EGFP）融合蛋白定位于線粒體[J].細(xì)胞與分子免疫學(xué)雜志，2016，32（10）：1311-1316.

[25] JORES T，KLINGER A，GRO? LE，et al. Characterization of the targeting signal in mitochondrial β-barrel proteins[J]. Nat Commun，2016. DOI：10.1038/ncomms12036.

[26] ZHANG C，LIU Z，BUNKER E，et al. Sorafenib targets the mitochondrial electron transport chain complexes and ATP synthase to activate the PINK1-Parkin pathway and modulate cellular drug response[J]. J Biol Chem，2017，292（36）：15105-15120.

[27] YAMADA Y，HARASHIMA H. Enhancement in selective mitochondrial association by direct modi?cation of a mitochondrial targeting signal peptide on a liposomal based nanocarrier[J]. Mitochondrion，2012，13（5）：526-532.

[28] 何曉曉，袁媛，石慧，等.信號(hào)肽功能化二氧化硅納米顆粒的線粒體靶向作用研究[J].高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報(bào)，2009，30（12）：2376-2380.

[29] MELIN J，KILISCH M，NEUMANN P，et al. A presequence-binding groove in Tom70 supports import of Mdl1 into mitochondria[J]. Biochim Biophys Acta，2015.DOI：10.1016/j.bbamcr.2015.04.021.

[30] 袁媛.基于功能化納米顆粒的線粒體識(shí)別及細(xì)胞熒光成像研究[D].長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)，2010.

[31] SHEARD MA，GHENT MV，CABRAL DJ，et al. Preservation of high glycolytic phenotype by establishing new acute lymphoblastic leukemia cell lines at physiologic oxygen concentration[J]. Exp Cell Res，2015，334（1）：78-89.

[32] GORLACH S，F(xiàn)ICHNA J，LEWANDOWSKA U. Polyphenols as mitochondria-targeted anticancer drugs[J]. Cancer Lett，2015，366（2）：141-149.

[33] GOGVADZE V，ORRENIUS S，ZHIVOTOVSKY B. Mitochondria in cancer cells：what is so special about them？[J]. Trends in Cell Biol，2018，18（4）：165-173.

[34] SHOSHAN-BARMATZ V，BEN-HAIL D，ADMONI L，et al. The mitochondrial voltage-dependent anion channel 1 in tumor cells[J]. Biochim Biophys Acta，2015.DOI：10.1016/j.bbamem.2014.10.040.

[35] KIM W，YOON JH，JEONG JM，et al. Apoptosis-inducing antitumor efficacy of hexokinase II inhibitor in hepatocellular carcinoma[J]. Mol Cancer Ther，2007，6（9）：2554-2562.

[36] ROBERTS DJ，TAN-SAH VP，DING EY，et al. Hexokinase-Ⅱ positively regulates glucose starvation-induced autophagy through TORC1 inhibition[J]. Mol Cell，2014，53（4）：521-533.

[37] YANG Y，GAO N，HU Y，et al. Gold nanoparticle-enhanced photodynamic therapy：effects of surface charge and mitochondrial targeting[J]. Ther Deliv，2015，6（3）：307-321.

[38] YE J，LI J，XIA R，et al. Prohibitin protects proximal tubule epithelial cells against oxidative injury through mitochondrial pathways[J]. Free Radic Res，2015，49（11）：1393-1403.

（收稿日期：2018-07-11 修回日期：2018-11-25）

（編輯：余慶華）