SNAC、DDM与LLC的机制基准比较揭示司美格鲁肽肠道递送的增强剂依赖性通路

《Journal of Controlled Release》：Mechanistic benchmarking of SNAC, DDM, and LLC reveals enhancer-dependent pathways for intestinal semaglutide delivery

　　

口服肽类治疗仍受肠道通透性差以及在不损害黏膜完整性的前提下增强上皮转运这一挑战的限制。尽管N-(8-[2-羟基苯甲酰]氨基)辛酸钠（SNAC）能够实现口服司美格鲁肽的胃部吸收，也已被探索用于其他肽类药物的小肠吸收，但其用于司美格鲁肽肠溶性肠道递送的适用性尚未被探索。研究人员对三种渗透促进剂（permeation enhancers, PEs）——SNAC、N-十二烷基-β-D-麦芽糖苷（DDM）和月桂酰-l-肉碱（LLC）——用于司美格鲁肽肠道递送进行了比较性机制评价。机制在上皮单层和大鼠在体肠道吸收中筛选，进入后续研究的促进剂被制成肠溶胶囊并在比格犬中评价，领先候选进一步进入食蟹猴。在分化Caco-2单层中，所有促进剂均增加司美格鲁肽转运，但表现出不同的转运机制和屏障响应特征。SNAC增加通透性而未增加甘露醇转运或破坏ZO-1，表明其主要为非旁细胞、货物依赖性特征。DDM显著增加旁细胞标志物转运并破坏紧密连接组织，符合以旁细胞为主的作用方式，并与屏障可恢复性降低相关。LLC在转运增强与屏障恢复之间显示更有利平衡，同时增加细胞内司美格鲁肽相关荧光和FD4通透性。Rab5免疫染色和dynasore抑制表明存在动力蛋白敏感摄取成分并伴部分紧密连接调节。在大鼠中，LLC产生最大的司美格鲁肽吸收增加，且该效应被dynasore共处理显著减弱。透射电子显微镜（TEM）和组织免疫荧光进一步支持LLC相关胶束样结构、Rab5相关细胞内运输和连接重塑的存在，局部或全身组织学未见明显组织损伤。对于大动物转化，柠檬酸和L-精氨酸改善司美格鲁肽在肠液中的稳定性，所得含LLC肠溶制剂在口服给药比格犬和十二指肠内给药食蟹猴中显著增加全身暴露。总体而言，这些发现确定LLC在本SNAC/DDM/LLC比较中是用于司美格鲁肽肠道递送的有前景渗透促进剂，并强调协调的摄取相关和屏障调节机制可支持肠道司美格鲁肽吸收。

口服肽类药物面临腔道不稳定与上皮通透性差的双重限制。SNAC是已上市口服司美格鲁肽制剂中的渗透促进剂（PE），但其作用主要在胃部，且机制具货物、制剂、浓度、组织和模型依赖性；SNAC是否适合司美格鲁肽的肠溶性小肠释放尚未解决。PE机制多样，单独提高表观渗透系数（P_app）不能区分有效增强与上皮完整性非特异受损，需在匹配条件下比较。该研究发表于《Journal of Controlled Release》，研究人员在SNAC/DDM/LLC之间开展递进模型比较，以判断何种增强剂更适配司美格鲁肽肠道递送，并为按释放部位机制兼容性选择PE提供依据。

关键技术方法概括（≤250字）：研究以分化Caco-2单层Transwell转运、跨上皮电阻（TEER）、甘露醇/FD4通透性、免疫荧光及LC-MS/MS进行机制筛选；采用大鼠在体肠道开放/闭环吸收、dynasore抑制、TEM及肠组织H&E/Masson和免疫荧光验证；将促进剂与柠檬酸、L-精氨酸等制成肠溶胶囊，在比格犬口服及食蟹猴十二指肠内给药后进行药代评价。样本来源包括Caco-2细胞（武汉Procell，CL-0050；源自中国科学院上海细胞库SCSP-5027）、雄性Sprague-Dawley大鼠（SAFE）、比格犬（镇江万威）和食蟹猴（广西防城港长春）。

研究结果：3.1 Distinct enhancement–barrier profiles of SNAC, DDM, and LLC emerge under matched semaglutide transport conditions：在分化Caco-2单层中，三种促进剂均提高司美格鲁肽P_app；SNAC呈浓度依赖TEER下降，低浓度可部分恢复，最高浓度持续下降；DDM恢复窗口窄，仅最低浓度见恢复；LLC在5 mM兼具转运增加与TEER可恢复，10 mM转向持续屏障损失。结论为三者可按转运增强与屏障扰动及可恢复性的关系区分，而非仅按效力。3.2 Paracellular and junctional analyses distinguish SNAC, DDM, and LLC at the epithelial level：甘露醇通透性、TEER与ZO-1成像联合显示，DDM和LLC增加甘露醇通透并降低TEER、ZO-1不连续；SNAC未显著增加甘露醇通透且ZO-1较连续。结论：在该Caco-2条件下DDM为更强旁细胞促进剂，LLC较不破坏且更可恢复，SNAC以非旁细胞、货物相关转运为主。3.3 FD4 transport and endocytic readouts reveal cargo-dependent and uptake-related differences among enhancers：FD4与Rab5/dynasore实验显示，DDM增加FD4并降低TEER，符合旁细胞屏障调节；SNAC仅高浓度影响FD4，提示货物依赖；LLC增加FD4并增强Rab5信号，dynasore显著减弱LLC相关Rab5，而DDM对Rab5影响有限。结论：LLC具有屏障调节与动力蛋白敏感摄取相关成分并存的混合特征。3.4 Rat intestinal models support the intestinal activity and dual transport profile of LLC：大鼠在体肠吸收中，20 mM下DDM和LLC显著增加吸收，LLC增幅最大，SNAC不显著；dynasore使LLC组暴露降至约三分之一，DDM无持续降低；TEM见约100–200 nm胶束样结构；组织免疫荧光见Rab5增加、ZO-1减少，H&E/Masson及全身组织学未见明显损伤。结论：LLC的屏障调节与摄取相关成分在完整肠道中保留。3.5 Formulation optimization enables enteric-targeted semaglutide delivery with LLC in large animals：肠液稳定性评价显示柠檬酸和L-精氨酸改善司美格鲁肽稳定性；含LLC肠溶胶囊在比格犬使AUC_0–24h由223±113升至4410±561 ng·h/mL，DDM组为867±507 ng·h/mL；食蟹猴十二指肠给药后LLC使AUC_0–24h由246±120升至2220±1690 ng·h/mL，F_rel由0.11%升至0.97%。结论：LLC配方在两种大动物中增加司美格鲁肽全身暴露。

讨论部分总结：讨论强调SNAC行为具货物、组织、浓度、模型依赖性，不能据此定义排他机制；DDM主要表现为旁细胞屏障调节；LLC兼具部分紧密连接调节和动力蛋白敏感摄取。C10未纳入，不能直接判断LLC与C10的相对优劣；LLC相关胶束样结构在天然肠液中的确切胶体状态尚不确定；Caco-2不能完全外推完整肠道；TEER未覆盖暴露期间中间时间点；大动物样本量有限，跨研究生物利用度不宜直接定量比较。结论翻译：本研究在递进模型序列中对SNAC、DDM和LLC作为司美格鲁肽渗透促进剂进行了匹配的机制比较。三种促进剂均增加分化Caco-2单层中的司美格鲁肽转运，但上皮响应不同；SNAC以非旁细胞、货物相关转运为主，DDM以旁细胞机制为主并伴较窄耐受窗口，LLC在转运增强与屏障可恢复性之间最平衡，且是本系列中唯一具连接调节与摄取相关成分汇聚证据者。LLC的效应在Rab5/dynasore及大鼠肠道模型中得到支持，其吸收促进作用超过DDM并被内吞抑制显著减弱；结合胶束样颗粒和肠道组织连接效应，支持LLC介导的司美格鲁肽吸收涉及部分紧密连接调节与动力蛋白依赖性摄取的双机制。经稳定性辅料和肠道靶向整合后，含LLC制剂在比格犬和食蟹猴中增加全身暴露，大鼠局部和全身组织学未见明显治疗相关损伤。研究人员在本三候选比较中将LLC确定为更适配司美格鲁肽肠道递送的促进剂，依据是其双重转运特征、较好屏障可恢复性及肠溶胶囊配方中的在体转化，而非单纯吸收增强；更广泛而言，口服肽类制剂的PE选择应依据与释放部位相匹配的机制兼容性，而非仅关注提高通透性。