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        中國(guó)科學(xué)家實(shí)現(xiàn)三氧化二砷“仿生遞送”治療白血病

        2021-12-07 01:01:40
        腫瘤防治研究 2021年11期
        關(guān)鍵詞:研究

        三氧化二砷(ATO)已獲批成為急性早幼粒細(xì)胞白血病治療的藥物。為提升白血病的治療效果并擴(kuò)展適應(yīng)癥,中國(guó)科學(xué)院過程工程研究所生化工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員馬光輝、魏煒課題組提出一種“仿生遞送”新策略,并聯(lián)合北京大學(xué)教授馬丁和南方醫(yī)科大學(xué)珠江醫(yī)院教授李玉華開展了緊密合作,利用體內(nèi)存在的天然鐵蛋白顆粒(Fn)作為藥物載體,解決了Fn高效裝載ATO的難題并實(shí)現(xiàn)了靶向遞送,顯著抑制了多種白血病的進(jìn)展。研究論文于北京時(shí)間2021年10月25日在《自然—納米技術(shù)》(Nature Nanotechnology)上發(fā)表。

        “仿生遞送”的原理是基于體內(nèi)天然顆粒創(chuàng)建藥物載體,并借助體內(nèi)固有路徑靶向遞送藥物。其優(yōu)勢(shì)是能夠克服體內(nèi)復(fù)雜環(huán)境和多重屏障,并且具有較高的成藥性。

        研究團(tuán)隊(duì)首先收集大量臨床外周血和骨髓樣本,發(fā)現(xiàn)健康樣本中的紅細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞和粒細(xì)胞的CD71表達(dá)水平較低(平均陽性率10%),而患者樣本中白血病細(xì)胞的CD71表達(dá)水平顯著升高(平均陽性率90%)。CD71的特異性高表達(dá)不受限于白血病的類型和進(jìn)程,證明了其作為白血病細(xì)胞廣譜靶點(diǎn)的可行性。在此基礎(chǔ)上,研究團(tuán)隊(duì)提出利用CD71配體Fn作為載體靶向遞送ATO。

        研究過程中,由于Fn內(nèi)腔直徑小于8納米,空間十分有限,這對(duì)小分子ATO的高效裝載和可控釋放提出了挑戰(zhàn)。為解決這一難題,研究團(tuán)隊(duì)基于Fn的耐熱性能、鐵對(duì)Fn內(nèi)腔的親和性以及砷與鐵的相互作用,巧妙設(shè)計(jì)鐵預(yù)成核的策略并高效錨定了三價(jià)砷(Fn:As=1:200),形成砷基鐵蛋白(As@Fn)。實(shí)驗(yàn)顯示,靜脈注射后,砷基鐵蛋白可以借助CD71的識(shí)別,靶向富集于白血病細(xì)胞,并在胞內(nèi)酸性溶酶體中選擇性釋放活性三價(jià)砷,高效殺傷白血病細(xì)胞。這意味著,上述仿生靶向遞送策略顯著提高了臨床砷制劑的耐受劑量,并且將適應(yīng)癥擴(kuò)展至急性髓系、急性淋系和慢性髓系等多種白血病類型。同時(shí),研究團(tuán)隊(duì)在臨床樣本和患者來源的異種移植模型上證明,砷基鐵蛋白可顯著抑制多種白血病的進(jìn)展,效果顯著優(yōu)于現(xiàn)有的單獨(dú)ATO和聯(lián)合化療策略。

        鑒于Fn為人體內(nèi)源組分且ATO為已批準(zhǔn)用藥,該制劑具有較好的臨床轉(zhuǎn)化潛力。

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