Nature Mater.：設計靶向納米藥物，一台電腦足矣？

第一作者：Yosi Shamay

通訊作者：Daniel A. Heller

第一單位：紐約凱特琳癌症中心

基於納米顆粒的靶向藥物載體，在生物醫藥領域越來越多地受到關注和青睞。設計合成和控制製備精確的納米顆粒藥物載體，往往需要依賴於複雜的合成技巧和策略，包括超分子自組裝和化學修飾等等。

圖1. 典型的納米藥物載體

Dan Peer, Robert Langer et al.Nanocarriers as an emerging platform for cancer therapy. Nat. Nanotech. 2007, 2,751–760.

問題在於：

1）這些合成策略很難通過預測來設計，一千個人手上，可能會出來一萬種不同結果。

2）藥物負載量較低，難以實現臨床轉化。

有鑒於此，紐約凱特琳癌症中心Daniel A.Heller課題組報道了一種程序化定量預測、精確組裝納米顆粒藥物載體的系統方法。

圖2.藥物自組裝形成的納米顆粒

研究人員以硫酸吲哚菁染料藥物本身作為前驅體，利用藥物分子結構的特性實現自組裝，從而得到藥物負載量高達90%的納米顆粒，納米顆粒尺寸約15 nm，可用於靶向輸送。

在大量實驗數據基礎上，研究人員建立了一種定量構效關係的納米顆粒自組裝預測模型（QSNAP），來驗證電拓撲分子結構參數，並以此作為納米組裝以及組裝納米顆粒尺寸大小的指標。

圖3.計算模擬預測納米藥物組裝

圖4.組裝納米藥物對小鼠肝腫瘤的靶向治療效果

這種精確控制的納米顆粒可以選擇性地將激酶抑製劑靶向輸送到表達小凹蛋白-1的人類結腸癌細胞和源肝癌細胞中，同時可以防止對正常細胞的磷酸化抑制等副作用。

總之，這項研究為藥物的程序化定量設計提供了一種新的思路！

聲明：

2. 因學識有限，難免有所疏漏和謬誤，懇請批評指正！

3. 本文主要參考以上或以下所列文獻，圖文和視頻僅用於對相關科學作品的介紹、評論以及課堂教學或科學研究，不得作為商業用途。如有任何版權問題，請隨時與我們聯繫！

Yosi Shamay, Daniel A. Heller et al. Quantitativeself-assembly prediction yields targeted nanomedicines. Nature Materials 2018.

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