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(méi)有細(xì)胞選擇性的，因而在利用鉑藥進(jìn)行化療的過(guò)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(lái)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(guò)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(guó)科學(xué)院國(guó)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(guó)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(zhǎng)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(guò)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(wú)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(duì)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(guò)表達(dá)表皮生長(zhǎng)因子受體的腫瘤細(xì)胞，增加了細(xì)胞對(duì)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(zhǎng)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(guó)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(guó)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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