國家納米中心在核酸自組裝納米結構的腫瘤靶向治療方面獲進展

化療是治療癌症的主要手段之一，順鉑和卡鉑等鉑類化合物作為一線化療藥物被廣泛應用於癌症的臨床治療。鉑類藥物的抗腫瘤活性主要基於其與DNA的共價或非共價作用，這類相互作用是沒有細胞選擇性的，因而在利用鉑葯進行化療的過程中會出現嚴重的毒副作用，包括腎毒性、耳毒性和神經毒性等。發展新的鉑葯給葯策略以提高療效並降低毒副作用的研究一直以來都廣受關注。自組裝的DNA納米結構具備優異的生物相容性，並且能夠在腫瘤區域富集。通過合理地設計，多種功能性配體能夠精確地組裝在DNA納米結構上，從而製備出多功能性的納米藥物運輸載體。

中國科學院國家納米科學中心丁寶全課題組在多功能核酸自組裝結構遞送小分子藥物領域已獲得一系列進展（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自組裝載體實現了藥物的高效遞送，表現出了優異的腫瘤治療效果。在最近發表的研究工作中，丁寶全課題組與中科院化學研究所研究員肖海華及中國科學技術大學教授劉揚中合作，首次將具備結合表皮生長因子受體功能的納米抗體精準定位組裝在DNA四面體結構上，並在納米抗體修飾的DNA四面體中通過非共價分子間作用裝載具有芳香環結構的鉑葯56MESS，製備具有主動靶向功能的鉑葯遞送體系。該體系在活體水平表現出優異的腫瘤抑制效果，並極大地降低鉑葯的毒副作用。該研究成果以A Nanobody-Conjugated DNA Nanoplatform for Targeted Platinum Drug Delivery 為題被Angew. Chem. Int. Ed. 雜誌在線發表（2019, DOI: 10.1002/anie.201909345）。

鉑葯基於納米運輸載體提高癌症治療效果的研究已經被廣泛報道，藉助脂質體、聚合物膠束、無機納米材料和蛋白質納米顆粒等納米材料，鉑葯能夠在腫瘤部位大量富集，從而更好地發揮腫瘤抑制效果。目前，以自組裝的核酸納米材料作為鉑葯遞送工具的研究鮮有報道。核酸自組裝結構具備優異的生物相容性，非常適用於對小分子化療藥物的遞送研究。選擇具備優異的靶向性、穩定性和易修飾性的納米抗體作為靶向配體，將偶聯DNA的納米抗體定位組裝到DNA四面體上，使DNA納米結構具備靶向性。再將具有芳香環結構的鉑葯56MESS以嵌插的方式高效負載到靶向修飾的DNA納米結構中。在納米抗體的作用下，該體系能夠靶向過表達表皮生長因子受體的腫瘤細胞，增加了細胞對DNA納米載體的攝取。除此之外，納米抗體與受體的結合能夠降低腫瘤細胞表面表皮生長因子受體的含量，在一定程度上進一步抑制腫瘤細胞的增殖。小鼠活體實驗結果表明，該類DNA自組裝給葯體系表現出非常好的腫瘤抑制效果，並且極大地避免了小分子鉑葯嚴重的毒副作用。

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重點研究計劃等的支持。

圖：負載鉑葯的自組裝DNA四面體結構，在納米抗體引導下被腫瘤細胞攝取並在胞內釋放鉑葯，實現腫瘤生長抑制

中國生物技術網誠邀生物領域科學家在我們的平台上，發表和介紹國內外原創的科研成果。

本公眾號由中國科學院微生物研究所信息中心承辦

微信公眾號：中國生物技術網

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！