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國家納米中心在可控基因治療納米藥物研究方面取得進展

2019-10-09 國家納米科學中心
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  102日,Science Advances(《科學-进展》)杂志在线发表了中國科學院國家納米科學中心梁兴杰课题组在可控基因治疗纳米药物领域的研究进展“Gold-DNA nanosunflowers for efficient gene silencing with controllable transformation”。該工作不僅爲構建可變形納米載體用于調控基因表達提供了新策略,而且爲Au納米藥物的成藥性研究提供了新的佐證。

  近年來,梁興傑課題組一直圍繞納米藥物在生物體系中的構效機制開展相關研究,旨在優化納米藥物的成藥性並且用于臨床研究。前期的一系列研究表明:尺寸較小的納米藥物顆粒在腫瘤組織的滲透和攝取方面顯示出更多優勢,同時具有更長的體內循環時間;而尺寸較大的納米藥物顆粒具有更優的被動靶向效果,其中50 nm左右的藥物顆粒在實現腫瘤被動靶向的同時,也具備良好的腫瘤穿透效果。相關研究成果進一步明確了該領域多年來關于納米藥物在實體腫瘤部位是否存在尺度效應的爭論,爲納米藥物及載體的設計提供了重要依據和指導性參考(ACS Nano, 2012, 6, 4483; Cancer Research, 2013,73, 319)。

  此外,梁興傑課題組著重研究了小尺寸納米藥物顆粒在生物體系中的作用規律和生物學機制,填補了該領域對小尺寸納米藥物的內吞機制、細胞核靶向、體內分布代謝等納米生物學規律的系統研究空白,爲選擇性調控腫瘤細胞與納米藥物的相互作用研究奠定了重要基礎(ACS Nano, 2014, 8, 5852; ACS Nano, 2015, 9, 9986; Bioconjugate Chemistry, 2017, 28, 1, 239)。與此同時,該課題組還開發了一系列用于癌症治療的新型Au納米藥物及載藥系統,取得了將鉑類藥物靶向輸送到前列腺癌細胞(ACS Nano, 2014, 8, 4205)、高效的細胞核靶向(ACS Nano, 2014, 8, 5852)、線粒體靶向(Nature Nanotechnology, 2019, 14, 379)等研究成果。

  基于前期的一系列研究,該課題組的研究人員綜合考慮了納米藥物顆粒在體內的多種生物學行爲特性,打破常規,設計構建了可變形的多級次納米藥物遞送系統(NanoSunflowers),結合體外近紅外光的調控響應,同時實現了:大尺寸顆粒(~200 nm)被動靶向到腫瘤部位,中等尺寸顆粒(~50 nm)滲透進腫瘤內部,小尺寸顆粒(<10 nm)被腫瘤細胞高效攝取,最終實現了良好的基因調控效果。該研究成果受到期刊編輯和審稿人的一致好評(Science Advances, 2019, 5, aaw6264)。

  国家纳米中心已毕业学生霍帅东和宫宁强为该研究論文的共同第一作者,霍帅东和梁兴杰为共同通讯作者。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金委和中科院國際合作项目等的支持。

  論文链接

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打印 責任編輯:葉瑞優

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