中南大学最新文章：核酸适配体与肿瘤靶向治疗

　　

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生物通报道：核酸适配体是一类能够特异性地和靶物质结合的寡核苷酸序列. 它可作用于蛋白质、金属离子、小分子化合物、细胞膜表面受体等靶标. 其结合能力可与抗体相当甚至更强, 同时具有低免疫原性、 稳定性好等特点, 并可结合各种药物及载体构建多元复合靶向给药系统用于肿瘤靶向治疗, 在生物医学领域引起了极大的关注。

来自中南大学药学院药剂系的研究人员近期介绍了核酸适配体结合化疗药物, 或以聚合物、无机纳米粒子(碳纳米管、氧化石墨烯、金纳米粒、介孔二氧化硅、量子点和磁性纳米粒)、树枝状分子、脂质体、胶束等纳米粒子为载体的药物传递系统用于肿瘤靶向治疗的最新研究进展。

近年来, 核酸适配体受到科学家的广泛关注，越来越多的针对生命活动中重要分子的适配体被筛选出来, 各种基于核酸适配体的分析方法和技术也有报道, 核酸适配体在生物医学、疾病诊疗领域已显示出广阔的应用前景. 第一个核酸适配体药物哌加他尼钠(Macugen)也已于 2004 年被美国食品和药物管理局(Food and Drug Administration, FDA)批准上市用于治疗年龄相关性黄斑变性. 然而, 核酸适配体的实际应用还处在起步阶段, 正面临着更大的发展。

文章指出，靶向配体在抗肿瘤药物靶向传递方面有很大的应用潜能. 其对靶分子结合的选择性可赋予抗癌药物靶向特异性, 同时增加药物在病变组织内的富集. 目前研究比较多的配体包括抗体、多肽、小分子等. 抗体通常对靶点具有高亲和力, 但免疫原性高. 多肽分子量小且易于合成, 但多肽在体循环中易于酶解, 不适合在体内应用.

小分子化合物, 如叶酸(folic acid, FA), 分子量小, 稳定性好, 但对肿瘤靶向性不高, 因为肾近端小管和脑血管脉络丛同样有高表达的叶酸受体. 和这些配体相比, 核酸适配体可体外合成且易于修饰, 同时因其带负电荷, 在体循环中很少参加非特异性相互作用. 它们对靶物质可高亲和力并特异性地结合, 使其具有高的穿透性. DNA核酸适配体可以在合适的条件下维持稳定且不被降解。而 RNA核酸适配体, 易被体内的核酸酶降解, 但经化学修饰后, 可以延长其在体内的半衰期。

抗肿瘤药物一般都是在细胞内发挥作用, 提高药物摄取量是其有效性的关键. 纳米粒子能通过细胞内吞途径进入细胞, 如果将核酸适配体连接到纳米粒子表面, 药物靶向肿瘤细胞后, 可介导内吞发生, 有利于提高药物摄取量, 这种给药方式成为目前研究的热点. 由于核酸适配体连接药物或载体种类的不同, 其结合方式也多种多样, 以达到不同的作用效果, 满足不同的需求.

随着核酸适配体在肿瘤靶向治疗中的不断研究, 基于细胞的 SELEX 技术是以后的主要发展方向, 简单的适配体和药物或 siRNA 结合策略应是首选, 但纳米粒子结合能提高其肿瘤细胞摄取量. 采用组合疗法将 siRNA 和嵌有化疗药物的核酸适配体共递送是一种可增加药效的策略, 达到协同或相加的目的. 不同靶向的核酸适配体同时运用, 构建双靶向或多靶向的递药系统, 能提高抗肿瘤效果. 将核酸适配体形成聚合物或多个核酸适配体构建成纳米器件再嵌入化疗药物, 是比较新的递药思路.

根据肿瘤的类型、药物的性质可以选择合适的剂型. 如何对核酸适配体进行修饰以增加其稳定性, 如何筛选具有更高亲和力和新型广谱肿瘤靶向性的核酸适配体, 如何提高核酸适配体和药物载体的跨膜性能, 探讨核酸适配体的细胞内转运机制及生物学效应, 研究其动物体内的代谢动力学、体内稳定性、肿瘤靶向性等将是今后适配体在生物医学领域的研究重点和热点.

目前大多数研究还处于基础研究阶段, 要把核酸适配体变成药物用于临床还需要进一步确定其有效性和安全性. 核酸适配体介导的靶向给药系统虽然不够完善, 但随着研究的更加深入和技术的不断完善, 核酸适配体将会在疾病的治疗中发挥重要的作用且具有广阔的发展空间. 有机结合医学、 药学、 生物学、化学、物理学和纳米科学等领域的知识和技术, 系统地开展研究, 将会推动核酸适配体走向实际应用, 从而发展肿瘤靶向治疗的新技术和新药物。

原文检索：

刘珍宝, 石依倩, 陈长仁, 等. 核酸适配体在肿瘤靶向治疗中应用的研究进展. 科学通报, 2014, 59: 1267–1279
Liu Z B, Shi Y Q, Chen Z R, et al. Current progress towards the use of aptamers in targeted cancer therapy (in Chinese). Chin Sci Bull (Chin Ver), 2014, 59: 1267–1279, doi: 10.1360/972013-1046