Science Advances | 北京大学张强/代文兵/何冰团队在基于多肽自组装的细胞搭便车领域取得重要进展

　　

2024年10月23日，我院天然药物及仿生药物全国重点实验室张强院士团队在国际著名期刊Science Advances在线刊登了团队在多肽自组装领域的最新研究成果“Engineering supramolecular peptide nanofibers for in vivo platelet-hitchhiking beyond ligand-receptor recognition”（工程化的超分子多肽纳米纤维以不依赖配体-受体识别的方式在体搭乘血小板）。

基于细胞的药物递送技术在改善药物体内循环、靶向递送药物和克服复杂递药屏障等方面受到了领域内越来越多的关注，其中，“血小板搭便车”策略在血管损伤靶向、抗肿瘤转移、溶栓等应用中具有突出优势。然而，现有的“血小板搭便车”策略绝大多数为体外搭车，即先提取血小板，然后通过载药或工程化设计，使药物或载药载体在体外先搭乘上血小板的车，最后再回输到体内，存在过程繁琐、质量控制难等问题。体内搭车，也称为在体搭车，是通过直接给予药物或载药系统，使其在体内原位搭乘细胞的便车。目前为上，仅有几项研究涉及血小板的体内搭车，且搭车原理都是依赖配体-受体的识别，搭车血小板的效率依赖于疾病的进展、受体的表达和配体修饰技术等。此外，基于受体识别的策略只能搭乘活化的血小板，临床应用场景受限。

针对以上瓶颈问题，基于代文兵副教授牵头搭建的多肽自组装技术平台，该研究发现了无配体修饰的自组装多肽（Fmoc-FFVEE-NH2）组装形成的纳米纤维可以不依赖受体-配体识别而在体内搭车血小板。体外研究结果表明，该多肽纳米纤维可以高选择性、跨种属、高效和快速地同时搭车活化血小板和静息血小板，并能够在血小板周围形成致密的凝胶状结构，促进血小板相关细胞因子的分泌，显著改善自组装多肽在胶原暴露表面的成胶能力。机制研究结果表明，该搭车行为确实不依赖于传统的配体-受体相互作用，也不限于特定的多肽序列，而是多肽组装体独特的二级结构驱动了其特定表面结构及表面性质的形成，并促成该组装体能与刚性较低的血小板膜形成氢键，从而赋予其高选择性、高效搭车血小板的能力。体内研究结果表明，与不能搭车血小板的组装体相比，该多肽纳米纤维静脉注射后以在体搭车血小板的方式实现了约20倍的肺部靶向效果。该工作为细胞搭车技术提供了一种新的研究范式，不依赖于配体-受体识别的血小板搭车系统在靶向药物递送、肺部疾病治疗和再生医学等领域具有较好的应用前景。

北京大学药学院张强院士、代文兵副教授和何冰研究员为该论文的共同通讯作者。北京大学药学院2019级博士生冯琰和2023级硕士生刘晨阳为该论文的共同第一作者。团队成员崔维平、杨柳青、吴迪、张华副教授、王学清研究员以及北京大学人民医院的孙于谦教授为该研究做出了重要贡献。天然药物及仿生药物全国重点实验室仪器平台的王媛老师、北京大学医学部医药卫生分析中心的张雷老师和赵新荣老师、北京大学基础医学院的姚伟娟教授为该研究提供了重要帮助。北京大学药学院天然药物及仿生药物全国重点实验室为第一单位。该项研究得到北京市自然科学基金、国家重点研发计划项目和国家自然科学基金等项目的支持。

论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adq2072

通讯作者简介：

张强，北京大学博雅讲席教授，中国医学科学院学部委员，中国工程院院士，973首席科学家，北京市重点实验室主任，教育部创新团队负责人，中国药学会常务理事、纳米药物专委会副主委，国家药典会制剂专委会副主任，Acta Pharm Sinica B副主编，ADDR和JCR等国际杂志编委，国际控释协会中国分会首任主席，第6/7届药剂专委会主委。主要从事创新药物制剂研究，包括难溶药物、抗肿瘤药和生物大分药物递释系统的基础与转化研究。先后承担国家973计划、国家重大专项、863项目、国家自然科学基金重点项目等。获多项国家或省部级奖励。在国际权威杂志等发表SCI论文300多篇。开发多种新型高端制剂上市，产生显著的社会经济效益。

代文兵，北京大学药学院副教授，博士生导师，研究方向包括：1）多肽自组装调控及其生物医学应用；2）难溶性药物纳米化新策略的研究与转化。承担国家重点研发计划课题和国家新药重大专项等课题；在 Sci Adv、Sig Transduct Target Ther、Adv Funct Mater、ACS Nano等期刊上发表研究论文，H-index为42；获得1项国家科技进步二等奖（第5完成人）；获得2项创新纳米制剂的临床批件；执笔《纳米药物质量控制研究技术指导原则》、《脂质体药物质量控制研究技术指导原则》等国家新药研发指导原则。

何冰，北京大学药学院，研究员，博士生导师，“万人计划”青年拔尖人才。主要研究方向为分子药剂学与纳米生物学。在Nat Commun、Sci Adv、Adv Mater、Nano-Micro Lett、ACS Nano等期刊上发表研究论文多篇。担任中国药学会药剂专业委员会第十届委员会青年委员，中国抗癌协会第三届纳米肿瘤学专业委员会青年委员会委员。主持国家重点研发计划课题、国家自然科学基金和北京市自然科学基金等多项基金，同时作为负责人与国内龙头制药企业合作推动创新纳米制剂的临床转化。

天然药物及仿生药物全国重点实验室 供稿