國家納米中心在核酸自組裝納米結(jié)構(gòu)的腫瘤靶向治療方面獲進(jìn)展

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來源：國家納米科學(xué)中心

2019-08-30

化療是治療癌癥的主要手段之一，順鉑和卡鉑等鉑類化合物作為一線化療藥物被廣泛應(yīng)用于癌癥的臨床治療。鉑類藥物的抗腫瘤活性主要基于其與DNA的共價(jià)或非共價(jià)作用，這類相互作用是沒有細(xì)胞選擇性的，因而在利用鉑藥進(jìn)行化療的過程中會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的毒副作用，包括腎**、耳**和神經(jīng)**等。發(fā)展新的鉑藥給藥策略以提高療效并降低毒副作用的研究一直以來都廣受關(guān)注。自組裝的DNA納米結(jié)構(gòu)具備優(yōu)異的生物相容性，并且能夠在腫瘤區(qū)域富集。通過合理地設(shè)計(jì)，多種功能性配體能夠精確地組裝在DNA納米結(jié)構(gòu)上，從而制備出多功能性的納米藥物運(yùn)輸載體。

中國科學(xué)院國家納米科學(xué)中心丁寶全課題組在多功能核酸自組裝結(jié)構(gòu)遞送小分子藥物領(lǐng)域已獲得一系列進(jìn)展（J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 13396; ACS Nano 2014, 8, 6633; Nano Lett. 2018, 18, 3328; Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 15486）。這些多功能的DNA自組裝載體實(shí)現(xiàn)了藥物的高效遞送，表現(xiàn)出了優(yōu)異的腫瘤治療效果。在最近發(fā)表的研究工作中，丁寶全課題組與中科院化學(xué)研究所研究員肖海華及中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授劉揚(yáng)中合作，首次將具備結(jié)合表皮生長因子受體功能的納米抗體精準(zhǔn)定位組裝在DNA四面體結(jié)構(gòu)上，并在納米抗體修飾的DNA四面體中通過非共價(jià)分子間作用裝載具有芳香環(huán)結(jié)構(gòu)的鉑藥56MESS，制備具有主動(dòng)靶向功能的鉑藥遞送體系。該體系在活體水平表現(xiàn)出優(yōu)異的腫瘤抑制效果，并極大地降低鉑藥的毒副作用。該研究成果以A Nanobody-Conjugated DNA Nanoplatform for Targeted Platinum Drug Delivery 為題被Angew. Chem. Int. Ed. 雜志在線發(fā)表（2019, DOI: 10.1002/anie.201909345）。

鉑藥基于納米運(yùn)輸載體提高癌癥治療效果的研究已經(jīng)被廣泛報(bào)道，借助脂質(zhì)體、聚合物膠束、無機(jī)納米材料和蛋白質(zhì)納米顆粒等納米材料，鉑藥能夠在腫瘤部位大量富集，從而更好地發(fā)揮腫瘤抑制效果。目前，以自組裝的核酸納米材料作為鉑藥遞送工具的研究鮮有報(bào)道。核酸自組裝結(jié)構(gòu)具備優(yōu)異的生物相容性，非常適用于對小分子化療藥物的遞送研究。選擇具備優(yōu)異的靶向性、穩(wěn)定性和易修飾性的納米抗體作為靶向配體，將偶聯(lián)DNA的納米抗體定位組裝到DNA四面體上，使DNA納米結(jié)構(gòu)具備靶向性。再將具有芳香環(huán)結(jié)構(gòu)的鉑藥56MESS以嵌插的方式高效負(fù)載到靶向修飾的DNA納米結(jié)構(gòu)中。在納米抗體的作用下，該體系能夠靶向過表達(dá)表皮生長因子受體的腫瘤細(xì)胞，增加了細(xì)胞對DNA納米載體的攝取。除此之外，納米抗體與受體的結(jié)合能夠降低腫瘤細(xì)胞表面表皮生長因子受體的含量，在一定程度上進(jìn)一步抑制腫瘤細(xì)胞的增殖。小鼠活體實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該類DNA自組裝給藥體系表現(xiàn)出非常好的腫瘤抑制效果，并且極大地避免了小分子鉑藥嚴(yán)重的毒副作用。

論文由國家納米中心博士生武田田與助理研究員劉建兵擔(dān)任共同第一作者，通訊作者為丁寶全。該研究得到國家自然基金委和中科院前沿科學(xué)重點(diǎn)研究計(jì)劃等的支持。

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