范書華，李 川，楊強(qiáng)強(qiáng)，于淑嫻，汪 娟，王月霞，洪 敏

(1.聊城大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，山東 聊城 252059；2. 齊魯工業(yè)大學(xué)(山東省科學(xué)院)山東省高校輕工精細(xì)化學(xué)品重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、化學(xué)化工學(xué)院，山東 濟(jì)南 250353)

0 引言

兩親性驅(qū)動(dòng)的自組裝，是一種通過簡(jiǎn)單的自下而上的方式，對(duì)泡孔納米結(jié)構(gòu)進(jìn)行高效制備的常用策略，已被廣泛用于不同類型囊泡組裝體的設(shè)計(jì)中[1,2]。核酸兩親性化合物主要是一類由疏水基團(tuán)修飾的寡核苷酸分子，該類物質(zhì)可以通過有機(jī)合成及固相合成技術(shù)制備得到。眾所周知，由于負(fù)電性磷酸骨架的存在，親水性的核酸分子能夠均勻分散在水溶液中，而疏水單元在水溶液中則趨向于形成更穩(wěn)定的組裝結(jié)構(gòu)，使得核酸兩親性化合物在水溶液中多以具有寡核苷酸冠層組裝體的形式存在[3]。因此，使得這些核酸兩親性分子一方面具有分子識(shí)別、儲(chǔ)存和傳遞編碼信息的能力，另一方面，它們還可以自組裝形成膠束、脂質(zhì)體、納米顆粒等軟的聚集體。與核酸修飾的硬的納米組裝體(如金納米粒子、量子點(diǎn)等)相比，軟的核酸組裝體的報(bào)道相對(duì)較少，這可能主要是由于其較差的穩(wěn)定性，且制備處理相對(duì)較復(fù)雜的原因。目前，鑒于軟材料的動(dòng)態(tài)特性，其在實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)顯示出極大的價(jià)值。而對(duì)于具有軟囊狀結(jié)構(gòu)的組裝體，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)親水性或疏水性藥物的負(fù)載，逐漸引起人們的關(guān)注[4]。尤其是在癌癥治療領(lǐng)域，負(fù)載抗癌藥物的基于核酸兩親性化合物的納米組裝體，在藥物的靶向輸送方面被廣泛報(bào)道。

兩親性化合物中的核酸部分可以是寡核苷酸鏈(RNA)，比如通過二硫鍵將RNA直接與疏水單元相連，也可以是脫氧寡核苷酸鏈(DNA)，并且由于DNA良好的穩(wěn)定性，已被廣泛地應(yīng)用到核酸兩親性化合物的合成中。對(duì)于由DNA兩親性化合物在水介質(zhì)中自組裝得到的納米結(jié)構(gòu)，由于其表面單鏈DNA的存在，為通過序列特異性的DNA互補(bǔ)雜交將其他功能分子整合到納米結(jié)構(gòu)表面提供了機(jī)會(huì)，例如，結(jié)合上能夠進(jìn)行基因調(diào)控的反義基因序列，或者具有靶向性的核酸適配體。另外，核酸兩親性化合物納米組裝體的內(nèi)腔，還可以裝載其他一些脂溶性或水溶性藥物，從而拓展了藥物進(jìn)入體內(nèi)的路徑。

為了讓形成的核酸兩親性化合物組裝體更穩(wěn)定，對(duì)于疏水單元的研究也越來越廣泛。常用的疏水基團(tuán)有天然脂肪烷基鏈、氟化烷基鏈[5,6]或一些常見的表面活性劑疏水基團(tuán)，它們可以以不同形式與寡核苷酸的不同部分(即戊糖環(huán)、磷酸主鏈或堿基基團(tuán))共價(jià)結(jié)合。通常，疏水基團(tuán)可通過固相合成法被連接到寡核苷酸序列的3′端、5′端或鏈的中間三個(gè)不同部位，具體連接方式如：(1) 首先將疏水基團(tuán)結(jié)合到固相合成柱上，以此為起點(diǎn)作為核酸序列的3′端，再進(jìn)行后續(xù)核酸鏈的合成，從而得到3′端修飾有疏水基團(tuán)的核酸兩親性化合物； (2) 先在固相合成柱上合成一段設(shè)定好的核酸序列，最后利用疏水基團(tuán)修飾的亞磷酰胺分子將疏水部分結(jié)合到核酸序列的5′修飾，從而得到5′端修飾有疏水基團(tuán)的核酸兩親性化合物；(3) 利用固相合成法，將預(yù)先合成好且有特定基團(tuán)修飾的核苷構(gòu)建模塊，使其結(jié)合到設(shè)定好序列的寡核苷酸序列中，隨后通過修飾的特定基團(tuán)與疏水基團(tuán)進(jìn)行共價(jià)連接[7]，得到中間部分修飾有疏水基團(tuán)的核酸兩親性化合物。

除了利用固相合成法制備疏水基團(tuán)修飾的寡核苷酸之外，“點(diǎn)擊化學(xué)”也被廣泛應(yīng)用于核酸-疏水基團(tuán)結(jié)合體的合成中。通常在寡核苷酸序列的5′端修飾一個(gè)疊氮基團(tuán)，隨后與疏水基團(tuán)上修飾的炔基發(fā)生環(huán)加成反應(yīng)，從而得到核酸兩親性化合物[8,9]。另外，親水的核酸序列還可以通過非共價(jià)相互作用與疏水基團(tuán)相連，得到核酸兩親性化合物，例如Albert等[10]報(bào)道了一種基于β-環(huán)糊精(β-CD)和金剛烷之間的主-客體相互作用的非共價(jià)方法合成的一種DNA兩親性化合物。

在常用的疏水基團(tuán)中，最典型的是脂肪烷基鏈[11-13]，它們可以通過特殊的官能團(tuán)將其與親水性的核酸進(jìn)行偶聯(lián)，得到脂質(zhì)-寡核苷酸偶聯(lián)物。此外，膽固醇和一些高分子聚合物也可以作為疏水部分與核酸偶聯(lián)[14,15]，得到的結(jié)合體已被廣泛應(yīng)用于錨定細(xì)胞膜、核酸納米技術(shù)以及靶向癌細(xì)胞等領(lǐng)域的研究。近兩年，基于疏水肽鏈結(jié)合一定的核酸序列組成的兩親性化合物組裝得到的納米載藥系統(tǒng)，在靶向治療[16]以及基因敲除研究中[17]表現(xiàn)出了廣闊的應(yīng)用前景。

除了在核酸兩親性化合物的合成方面進(jìn)行探究之外，研究者們?cè)诨诤怂醿捎H性化合物組裝得到的納米結(jié)構(gòu)作為藥物載體方面也進(jìn)行了廣泛的研究。并且，由核酸-疏水基團(tuán)構(gòu)建的兩親性化合物因其表面結(jié)合有致密且高度定向的功能化核酸，可以實(shí)現(xiàn)有針對(duì)性地給藥，具有很高的靶向性，在抗癌領(lǐng)域可以一定程度上減少化療藥物對(duì)正常細(xì)胞的毒性，因此，在抗癌藥物的靶向輸送方面表現(xiàn)出極大的臨床應(yīng)用潛力。但上述工作整體來說研究不夠深入，而且有限的載藥量導(dǎo)致的癌細(xì)胞抑制率并不是太高。不過這些工作為構(gòu)建多功能核酸兩親性化合物組裝體的進(jìn)一步深究和開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。

為深化該領(lǐng)域的研究，本文綜述了近年來核酸兩親性化合物新型組裝體的種類以及在抗癌方面的研究進(jìn)展，分析和總結(jié)了其在抗癌方面存在的主要問題和發(fā)展趨勢(shì)，以期望為實(shí)現(xiàn)化療藥物與基因藥物的同時(shí)負(fù)載，或聯(lián)合光熱療法等治療手段，構(gòu)建多功能核酸組裝體提供借鑒和指導(dǎo)。

1 核酸兩親性化合物的種類

高效納米載體的制備是生物醫(yī)學(xué)和制藥領(lǐng)域的重要課題之一。近年來，研究者們進(jìn)行了許多基于核酸兩親性化合物的納米載藥體系的研究。在已報(bào)道的這些研究工作中，核酸主要是DNA和RNA。如若按照核酸上被修飾的疏水基團(tuán)的種類來分類，主要分為三大類：一類是核酸功能化的低分子化合物(包括疏水烷基鏈及膽固醇等)；第二類是被核酸修飾的高分子聚合物，這類雜交體多以聚乙二醇作為橋聯(lián)，其在一定程度上提高了整體的疏水性，使組裝體更穩(wěn)定；第三類是結(jié)合疏水肽鏈的核酸兩親性化合物，它們?cè)诨蚯贸矫娴膽?yīng)用被廣泛研究。盡管與核酸極性頭的輪廓長(zhǎng)度相比，組裝體的親脂性部分相對(duì)較小(例如，對(duì)于18-聚膽固醇-寡核苷酸脂質(zhì)體，親水部分與疏水部分的比例為8 nm∶1.6 nm)[18]，由于疏水效應(yīng)可以快速克服庫侖排斥作用，兩親性化合物可以在水或緩沖液中發(fā)生自組裝。然而，對(duì)于導(dǎo)致兩親性化合物產(chǎn)生聚集的疏水部分的最小尺寸(盡管十二烷鏈可能太短)沒有明確的答案[19]?？偟膩碚f，上述三類核酸兩親性化合物，根據(jù)其自身的個(gè)體特異性，最終可組裝成不同的結(jié)構(gòu)，如棒狀、球狀、層狀[20,21]等(見圖1)。下面就根據(jù)兩親性化合物中結(jié)合的不同的疏水基團(tuán)分別進(jìn)行介紹，并且為了突出其在作為抗癌藥物載體方面的應(yīng)用，接下來重點(diǎn)介紹形成球狀組裝體的相關(guān)工作。

圖1 基于核酸兩親性化合物形成的不同構(gòu)型的納米組裝體示意圖

1.1 核酸結(jié)合疏水性小分子的兩親性化合物體系

對(duì)于兩親性分子的研究，充當(dāng)疏水部分的基團(tuán)中研究最多的是鏈狀脂肪烷基，另外，一些環(huán)狀烷烴或芳烴基團(tuán)(如膽固醇等)也可以與核酸形成兩親性化合物。它們通過亞磷酰胺[22,23]、酰胺鍵[24]、硫醇鍵[25]或疊氮[26]等中間體與核酸相連，形成的兩親性體系具有良好的生物相容性，常見的疏水性小分子如圖2所示。

圖2 核酸結(jié)合的疏水小分子種類

通過對(duì)疏水基團(tuán)的前期結(jié)構(gòu)進(jìn)行特殊的設(shè)計(jì)，改變其疏水性能，進(jìn)而間接影響核酸兩親性化合物的自組裝體的構(gòu)型，使其盡可能地形成多層或多室的類似脂質(zhì)體的囊狀結(jié)構(gòu)，為后期進(jìn)行載藥研究，提高其載藥量提供了有利的條件。同時(shí)也要注意，錨定在囊泡上的DNA結(jié)構(gòu)對(duì)后期DNA雙鏈的形成有很大的影響，大多數(shù)報(bào)道的兩親性結(jié)構(gòu)在寡核苷酸序列和脂質(zhì)之間有一個(gè)間隔區(qū)，以減少其表面效應(yīng)。例如，當(dāng)膽固醇-DNA插入到帶負(fù)電的巨大脂質(zhì)體的膜中時(shí)，需要一個(gè)PEG間隔子來促進(jìn)后期DNA雜交雙鏈的形成[27]。

1.1.1 核酸-脂肪烷基鏈兩親性化合物。在水溶液中，由親水性寡核苷酸——“頭部”，通過一定的方法連接到疏水的脂質(zhì)——“尾巴”上的核酸兩親性化合物，其在分子間疏水相互作用的誘導(dǎo)下能夠自發(fā)地組裝成單分散的具有脂質(zhì)核心和核酸冠層[28]的三維囊狀納米結(jié)構(gòu)。

生物納米技術(shù)是指使用生物分子來控制納米材料的結(jié)構(gòu)和性能。其中一個(gè)研究最多的例子是DNA引導(dǎo)的無機(jī)納米粒子的組裝，如金納米粒子(AuNPs)。然而，對(duì)于DNA連接的軟納米顆粒，如脂質(zhì)體，目前還缺乏系統(tǒng)的研究。對(duì)此，劉玨文課題組報(bào)道了DNA連接脂質(zhì)分子(飽和或不飽和烷基脂肪鏈)的可編程組裝和系統(tǒng)表征[29]。他們的組裝體包括三個(gè)組成部分：兩種DNA功能化的脂質(zhì)和一個(gè)連接體DNA，在這里DNA保持不變，脂質(zhì)成分可以獨(dú)立改變。不同的脂質(zhì)類別和DNA序列的連接都是基于相同的共軛化學(xué)，這表明該方法具有良好的通用性和可編程性。目前，多組分體系的融合技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟[30]，與已報(bào)道的系統(tǒng)相比，DNA控制的脂質(zhì)雙層膜融合技術(shù)[31-33]改善了膜錨定和連接物結(jié)構(gòu)，提高了膜融合效率，在靶向藥物輸送和基因調(diào)控方面有很好的應(yīng)用前景。

烷基鏈的疏水作用使得核酸兩親性化合物在水溶液中形成囊泡結(jié)構(gòu)，為了增強(qiáng)其穩(wěn)定性，進(jìn)一步探索它們?cè)趶?fù)雜生物體系中的構(gòu)象特征，Albert等[34]用一種基于固相“點(diǎn)擊”化學(xué)的模塊化方法合成了一種包含三組分的DNA-生色團(tuán)-脂質(zhì)兩親性化合物(圖3(a))，其中，疏水性的生色團(tuán)可以通過π-π堆積作用增強(qiáng)該兩親性分子組裝體的穩(wěn)定性，表面密集的核酸使得組裝體具有更強(qiáng)的結(jié)合親和力和更高的熔融溫度。另外，可以直接通過生色團(tuán)的熒光變化，探究該納米組裝體的構(gòu)象特征。與此類似，譚蔚泓課題組[35]報(bào)道了一系列球形DNA-雙?；|(zhì)納米結(jié)構(gòu)(DMFs)(圖3(b))，通過組成分子信標(biāo)的核酸部分的構(gòu)型變化，刺激其修飾的熒光分子產(chǎn)生熒光信號(hào)，以此探究不同因素對(duì)兩親性分子組裝體穩(wěn)定性的影響。

圖3 (a) 將DNA生色團(tuán)雜交兩親物自組裝為基于DNA的表面工程膠束或囊泡的示意圖[34]；(b) 分子信標(biāo)膠束火炬納米結(jié)構(gòu)的示意圖[35]

同樣，為了增強(qiáng)體內(nèi)的穩(wěn)定性，譚蔚泓課題組[36]利用分子間G-四鏈體的光可控解離設(shè)計(jì)了一種穩(wěn)定性可調(diào)的DNA膠束耀斑(圖4(a))。在這里，脂磷酰胺作為DNA膠束中的疏水核心，分子間平行的G-四鏈體被引入DNA膠束中以鎖定整個(gè)結(jié)構(gòu)，這使得DNA膠束耀斑具有強(qiáng)大的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，不受血清白蛋白的破壞。然而，一旦暴露在光照的條件下，鏈雜交就會(huì)阻止G-四鏈體的形成，同時(shí)能與G-四鏈體序列互補(bǔ)且含有6個(gè)胸腺嘧啶的C6-DNA發(fā)生互補(bǔ)雜交，導(dǎo)致在血清白蛋白存在的情況下失去穩(wěn)定性，進(jìn)而被細(xì)胞攝取。這種用共價(jià)相互作用形成的在脂肪酸結(jié)合血清白蛋白存在的情況下穩(wěn)定脂基膠束的可編程調(diào)節(jié)，進(jìn)一步促進(jìn)了生物相容性DNA膠束的發(fā)展。

除了共價(jià)相互作用，譚蔚泓課題組[12]進(jìn)一步研究一種用非共價(jià)相互作用來增強(qiáng)納米載體的穩(wěn)定性，并且還結(jié)合了能靶向癌細(xì)胞的核酸適配體。由于脂質(zhì)烷基鏈分子的使用，與細(xì)胞膜磷脂相似的結(jié)構(gòu)也為其帶來了隨意嵌插膜表面的問題，一方面導(dǎo)致靶向癌細(xì)胞的選擇性降低，另外還可能導(dǎo)致其內(nèi)部負(fù)載的藥物分子在細(xì)胞外的泄露。為此，他們利用甲基丙烯酰胺(methacrylamide)能夠在紫外光下交聯(lián)的特性，將其放入核酸適配體和脂質(zhì)體中間，使新的兩親分子單體具有可交聯(lián)的能力，得到穩(wěn)定性好的膠束，該膠束也被證實(shí)擁有更專一的癌細(xì)胞靶向性(圖4(b))。

圖4 (a)穩(wěn)定性可調(diào)的DNA膠束示意圖[36]；(b)自組裝DNA-甲基丙烯酰胺-脂質(zhì)膠束的光誘導(dǎo)交聯(lián)[12]

同樣用非共價(jià)相互作用，Albert等[10]合成了一種基于β-環(huán)糊精(β-CD)和金剛烷之間的主-客體相互作用的非共價(jià)方法得到的DNA兩親性化合物。β-CD通過點(diǎn)擊化學(xué)連接到炔烴修飾的DNA上，然后通過主客體的相互作用把金剛烷修飾的發(fā)色團(tuán)與DNA-β-CD結(jié)合，它們?cè)趦捎H性驅(qū)動(dòng)下自組裝成DNA功能化的囊泡。由于飽和烷基鏈修飾的金剛烷分子有極強(qiáng)的疏水作用，這些囊泡具有很好的熱穩(wěn)定性。綜合的模塊化性質(zhì)使其在非共價(jià)方法中的偶聯(lián)效率得以提高，并在一定程度上避免了耗時(shí)的化學(xué)合成。然而，囊泡的不可逆性使得其作為納米載體的應(yīng)用受到一定限制，因此，有必要開發(fā)響應(yīng)性囊泡。通常，囊泡的不可逆性主要是由于兩親性分子的高度疏水性導(dǎo)致，因此，可以通過降低兩親分子的疏水性或用與β-CD具有較小結(jié)合常數(shù)的分子取代金剛烷來使囊泡具有響應(yīng)性(例如：叔丁基或正丁基)。總之，這種非共價(jià)方法結(jié)合點(diǎn)擊化學(xué)的策略為智能DNA納米結(jié)構(gòu)的制備開辟了新的路徑。

不只是天然存在的脂質(zhì)烷基鏈，全氟取代烷基鏈也被用作疏水基團(tuán)與親水性的寡核苷酸結(jié)合，得到疏水性更高的兩親性化合物。全氟化碳(PFs)是指僅有碳和氟組成的化學(xué)惰性有機(jī)氟化合物，由于其獨(dú)特的疏水及疏脂等物理化學(xué)性質(zhì)，PFs在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用引起了廣泛的關(guān)注。例如，由于其在生物系統(tǒng)中的優(yōu)異生物穩(wěn)定性，PFs已被用作診斷超聲成像的造影劑[37]。此外，由于氟化物含量高，PFs可以用作有前途的氟磁成像示蹤劑和藥物輸送系統(tǒng)[38]。另外，鑒于其超疏水性，與親水性的寡核苷酸結(jié)合后形成的兩親性化合物也被廣泛研究。朱進(jìn)課題組[39]設(shè)計(jì)了一條全氟辛烷修飾的由12個(gè)堿基組成的核酸-氟脂質(zhì)兩親性化合物，利用含氟脂質(zhì)鏈的疏水相互作用，可以通過核酸堿基互補(bǔ)配對(duì)將核酸修飾的金納米探針聚集起來，使得實(shí)驗(yàn)體系從紅色轉(zhuǎn)變成紫色或藍(lán)色，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)DNA的可視化檢測(cè)。另外，Barthelemy課題組[40]則利用全氟烷基鏈的疏水疏脂方面的特性，實(shí)現(xiàn)了對(duì)連接的DNA向細(xì)胞內(nèi)的直接遞送，鑒于該含氟脂質(zhì)鏈的生物相容性，該氟碳偶聯(lián)物可以用于核酸向細(xì)胞內(nèi)輸送的運(yùn)載工具，從而實(shí)現(xiàn)功能核酸序列，如反義寡核苷酸，核酸適配體或siRNA等的細(xì)胞內(nèi)直接轉(zhuǎn)運(yùn)。

除了上述報(bào)道的單含氟脂質(zhì)鏈連接的核酸序列，通過一個(gè)中間官能團(tuán)，還可以實(shí)現(xiàn)雙含氟脂質(zhì)鏈與寡聚核苷酸的共價(jià)連接，從而增大制備得到的兩親性化合物的疏水性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)該兩親性化合物在溶液中向具有更高穩(wěn)定性的納米結(jié)構(gòu)的自組裝。譚蔚泓課題組在最近的一個(gè)工作中報(bào)道了一種含兩條氟脂質(zhì)鏈的DNA兩親性化合物進(jìn)行組裝得到的膠束體系[41]。在這里，他們以對(duì)氨基苯酚和3-(全氟辛基)丙基碘化物為原料，最終合成出了帶有兩條全氟鏈的有機(jī)化合物，通過亞磷酰胺中間體和寡核苷酸結(jié)合，形成的兩親性化合物可以在水溶液中自組裝形成DNA膠束。實(shí)驗(yàn)表明，這種膠束納米結(jié)構(gòu)可以提高DNA探針的靶向結(jié)合親和力、熱穩(wěn)定性和抗酶性。同時(shí)，隨著PF鏈的引入，DNA探針可以有效地錨定在細(xì)胞膜上，更重要的是，該組裝體可以通過溶酶體逃逸途徑進(jìn)入細(xì)胞，用于生物成像和基因治療。氟化囊泡(F-囊泡)通常由具有親水性的極性頭基和一個(gè)或多個(gè)疏水F-鏈的兩親分子制成的囊泡組成。F-囊泡的獨(dú)特特征是由于在其脂質(zhì)體內(nèi)存在一個(gè)結(jié)構(gòu)良好、高度疏水的氟化層[42]，因此，表現(xiàn)出更高的物理穩(wěn)定性及藥物包封能力。并且與由非氟化表面活性劑組裝得到的標(biāo)準(zhǔn)囊泡相比，F(xiàn)-囊泡表現(xiàn)出更高的熱穩(wěn)定性，及更低的膜通透性。為推動(dòng)其在臨床上的實(shí)際應(yīng)用，其生物相容性和穩(wěn)定性還有必要進(jìn)行進(jìn)一步的活體驗(yàn)證。

通過對(duì)大量核酸-脂質(zhì)兩親性化合物自組裝體的研究發(fā)現(xiàn)，其親水性：疏水性的比例影響最終得到的組裝物的結(jié)構(gòu)，包括膠束、囊泡狀聚集體、柱狀體系或復(fù)雜的納米粒子，研究表明，這些兩親分子的聚集行為不僅復(fù)雜，而且依賴于多個(gè)參數(shù)。事實(shí)上，目前仍然很難準(zhǔn)確預(yù)測(cè)不同的環(huán)境和分子標(biāo)準(zhǔn)對(duì)聚集現(xiàn)象的影響。實(shí)驗(yàn)條件，如離子強(qiáng)度、pH值或溫度、疏水部分的性質(zhì)及其在核酸序列上的位置，以及序列本身，無疑都在核酸兩親性化合物的聚集中起作用。因此，未來幾年的一個(gè)研究重點(diǎn)將是確定這些非結(jié)構(gòu)和分子參數(shù)對(duì)自組裝的影響。之前的很多報(bào)道都表明，良好的細(xì)胞滲透性、小尺寸和天然無毒特性都使核酸-烷基鏈?zhǔn)杷肿拥慕M裝體非常適合在納米生物技術(shù)、細(xì)胞生物學(xué)和藥物輸送系統(tǒng)中應(yīng)用。遺憾的是，大多數(shù)的這種兩親性結(jié)構(gòu)與多種類型的細(xì)胞膜都有一定的作用，包括體內(nèi)的正常細(xì)胞。核酸適配體的引入無疑使核酸兩親性化合物的選擇性有了很大的提高[43]?？偟膩碚f，要想使核酸-脂質(zhì)兩親性分子組裝成的囊狀結(jié)構(gòu)作為藥物載體投入到臨床醫(yī)學(xué)中，要統(tǒng)籌考慮它們的生物安全性、穩(wěn)定性、靶向性以及藥物包封率等。

1.1.2 核酸-環(huán)狀烷烴或芳烴基團(tuán)兩親性化合物。目前，核酸鏈連接低分子環(huán)狀烷烴或芳烴化合物在作為超分子陣列的構(gòu)建模塊方面顯示出巨大的前景，超分子陣列可以通過堿基配對(duì)代碼預(yù)先編程的方式進(jìn)行自組裝。這類低分子化合物主要以膽固醇和帶有聯(lián)苯基的分子為主。最初報(bào)道的一個(gè)化合物是膽固醇-四乙基乙二醇-寡核苷酸結(jié)合棕櫚?；?磷酸膽堿(POPC)，其在水溶液中可自組裝成囊泡[44]，這種結(jié)構(gòu)代表了一個(gè)成功和穩(wěn)定的DNA兩親性超分子雜化的例子。為了進(jìn)一步解決脂膜錨定導(dǎo)致的弱穩(wěn)定或失穩(wěn)等問題，基于膽固醇的多功能脂質(zhì)膜錨定構(gòu)筑塊被開發(fā)[45,46]，不同鏈上的兩個(gè)相互交叉的修飾提高了兩親性組裝體的穩(wěn)定性，多個(gè)錨鏈不僅可以穩(wěn)定在細(xì)胞膜表面，還表現(xiàn)出理想的靈敏度。但細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度不受外界控制，往往導(dǎo)致膜錨定功能團(tuán)失效。最近，一種具有DNA臂和膽固醇錨的三維DNA納米管被報(bào)道[47]，它可以有效地定位在膜表面，簡(jiǎn)化了天然膜固有的復(fù)雜性，預(yù)測(cè)由于DNA納米結(jié)構(gòu)的表面尋址能力，可以作為一種人工細(xì)胞工程以及將DNA納米技術(shù)與仿生學(xué)相結(jié)合的新策略。

另外，基于膽固醇-DNA雜化體系的載藥體系也有廣泛研究，尤其是在結(jié)合核酸適配體對(duì)腫瘤細(xì)胞的靶向輸送領(lǐng)域。研究表明，AS1411核酸適配體可以與腫瘤細(xì)胞表面的核仁素特異性結(jié)合[48]，基于此，陸藝課題組[15]研制了一種用于靶向癌細(xì)胞的脂質(zhì)體給藥系統(tǒng)。他們利用膽固醇-DNA適配體雜交系統(tǒng)，制備了一種能夠負(fù)載阿霉素的脂質(zhì)體，并以AS1411適配體進(jìn)行表面功能化(圖5)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與非靶向脂質(zhì)體相比，AS1411適配體功能化脂質(zhì)體增加了對(duì)MCF-7乳腺癌細(xì)胞的細(xì)胞內(nèi)化和細(xì)胞毒性。此外，載藥的靶向脂質(zhì)體提高了對(duì)裸鼠MCF-7異種移植瘤的抗腫瘤效果。

圖5 帶有封裝貨物的 NCL 適體偶聯(lián)脂質(zhì)體的示意圖

基于膽固醇與核酸的偶聯(lián)物，譚蔚泓課題組[49]報(bào)道的膜檢測(cè)DNA探針和Osborn等人[50]報(bào)道的Lipid-siRNA中也研究了其在不同領(lǐng)域的應(yīng)用。同時(shí)他們也提到了生育酚，石膽酸等低分子與核酸的偶聯(lián)的相關(guān)性質(zhì)，并且通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了它們?cè)谀ゅ^定和基因沉默方面的應(yīng)用。除此之外，帶有聯(lián)苯基的低分子化合物也越來越受研究者們的關(guān)注。最近Varghese課題組報(bào)道了一系列二維(2D)晶態(tài)DNA納米片及DNA修飾的螺旋扭曲的納米帶，它們的疏水部分都是基于聯(lián)苯基的小分子[51-53]，以非聚集的方式負(fù)載了大量的納米粒子，因此表現(xiàn)出更高的催化活性。這些薄片最獨(dú)特的特征是DNA導(dǎo)向的表面尋址能力，這種設(shè)計(jì)策略可以作為合成DNA修飾的高深寬比薄片的一般方法。

1.2 核酸結(jié)合高分子聚合物的兩親性化合物體系

高分子聚合物自組裝和核酸序列的自組裝都已被證明是強(qiáng)大的納米技術(shù)[54,55]，大量研究表明，脂質(zhì)、發(fā)色團(tuán)和聚合物可以在溫和的條件下高產(chǎn)率地與DNA偶聯(lián)，其用到的聚合物大都是比較常見的有機(jī)高分子化合物，例如：低聚對(duì)苯乙炔(OPEs)[56]、聚N-異丙基丙烯酰胺(PNIPAM)[57]、聚異戊二烯和聚苯乙烯[58]、聚十二烷[59]等都被證明可以和寡核苷酸以特定的方式偶聯(lián)形成兩親性化合物(見圖6)，它們?yōu)樯锛{米技術(shù)、納米電子學(xué)和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域提供了新的策略。

圖6 核酸偶聯(lián)的聚合物

黃玉東等人[60]介紹了一種采用油包水乳液法制備的基于硫醇功能化的DNA-聚(N-異丙基丙烯酰胺)偶聯(lián)物(DNA-硫醇/PNIPAAm)組裝得到聚合囊泡(DNAsome)的設(shè)計(jì)和自發(fā)組裝，以及對(duì)小分子熒光染料(Sybr green和菲)的有效響應(yīng)。在PBS緩沖液中硫醇化的DNA與聚合物PNIPAAm結(jié)合形成復(fù)合物，隨后與蛋白質(zhì)(BSA)混合，其在一定水/油體積恒定的條件下自組裝成DNAsomes。在還原劑谷胱甘肽(GSH)作用下，該DNAsome可以將包裹的BSA釋放出來。該研究結(jié)果突出了超分子和聚合物化學(xué)在DNA聚合囊泡的設(shè)計(jì)和構(gòu)建、客體分子包裹、控制給藥、識(shí)別有機(jī)多環(huán)芳烴分子和基因?qū)蜉d體合成等方面的潛力。

利用點(diǎn)擊化學(xué)將功能化的核酸與聚合物結(jié)合的技術(shù)也被報(bào)道[54]。在這里，末端修飾有氨基的脫氧寡核苷酸(DNA-NH2)和聚醚(聚乙氧乙基縮水甘油醚)和聚酯(聚己內(nèi)酯)進(jìn)行點(diǎn)擊偶聯(lián)反應(yīng)，偶聯(lián)物為二嵌段或三嵌段鏈結(jié)構(gòu)，包括作為疏水部分的合成聚合物和共價(jià)連接到聚合物的一條或兩條水溶性、帶負(fù)電荷的寡核苷酸鏈。得到的兩親性核酸-聚合物偶聯(lián)物(NAPCs)在水溶液中可以自組裝形成聚集體，寡核苷酸中負(fù)電荷的靜電排斥相互作用保證了該結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，從而抑制其發(fā)生進(jìn)一步的聚集。同時(shí)，NAPCs組件表面密集陳列的核酸賦予了它們對(duì)細(xì)胞的高選擇性攝取，并且提高了其抗酶解性。該組裝體可以通過內(nèi)吞或非內(nèi)吞途徑進(jìn)入癌細(xì)胞，從而保證了其在抗癌領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。

1.3 核酸結(jié)合疏水肽鏈的兩親性化合物體系

為了在植物系統(tǒng)中有效地傳遞基因，非病毒載體和DNA復(fù)合體需要具有細(xì)胞外的穩(wěn)定性，細(xì)胞壁/膜的轉(zhuǎn)運(yùn)能力，以及介導(dǎo)內(nèi)體逃逸和細(xì)胞內(nèi)DNA釋放的能力。多肽具有與DNA結(jié)合、細(xì)胞穿透和內(nèi)體逃逸等特性，是一種極具吸引力的基因遞送載體。

在自然界中，多肽、核酸和多糖的共同組裝被用來創(chuàng)建功能性超分子結(jié)構(gòu)。肽-寡核苷酸結(jié)合物可以用DNA折紙模板來控制多肽和蛋白質(zhì)組裝的空間方向[61]，但這種雜化生物分子雖然能編制復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，對(duì)于組裝體的穩(wěn)定性卻無法控制。鑒于此，Spruijt等人[62]以DNA作為模板，用寡核苷酸通過柔性連接物與多糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(Wza)肽相連，成功地制備出了穩(wěn)定性好、電導(dǎo)均勻的八聚體納米孔。另外，周迎課題組[63]證明DNA/肽組裝體的穩(wěn)定性可以通過簡(jiǎn)單的肽側(cè)鏈?zhǔn)杷逊e作用來優(yōu)化，而該穩(wěn)定性會(huì)顯著影響這些組裝體在進(jìn)行DNA細(xì)胞內(nèi)遞送時(shí)的有效性。

基于核酸-疏水肽鏈的組裝體除了具有高的穩(wěn)定性外，其在抗癌方面的應(yīng)用也被廣泛研究，包括化療[64]和基因治療[65,66]等領(lǐng)域。另外，它們?cè)谄鸬街委煱┌Y的同時(shí)，還顯示出利用靶向配體來特異性選擇癌細(xì)胞的功能。如宋相容等人[67]利用IRGD肽(一種可促進(jìn)抗癌藥物滲透到最堅(jiān)韌的腫瘤組織之中，但又不會(huì)增加其對(duì)正常細(xì)胞的毒性的特殊肽)制備了可以靶向腫瘤的PEDF-DNA脂質(zhì)體(R-LP/PEDF)。近年來的研究表明，色素上皮衍生因子(PEDF)蛋白可以通過抗血管的生成和促凋亡來抑制腫瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移，結(jié)合了PEDF蛋白的R-LP/PEDF脂質(zhì)體在體外對(duì)大腸癌細(xì)胞的侵襲、遷移和促凋亡有增強(qiáng)的抑制作用。此外，在轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌小鼠模型中，它還能減少肺內(nèi)轉(zhuǎn)移的腫瘤結(jié)節(jié)，延長(zhǎng)生存周期。結(jié)果證明，以腫瘤為靶點(diǎn)的R-LP/PEDF脂質(zhì)體可能成為治療轉(zhuǎn)移性大腸癌的一種有前途的候選藥物。

2 基于核酸功能化兩親性化合物組裝體的多元化抗癌

鑒于由核酸兩親性化合物組裝得到的納米載體可以實(shí)現(xiàn)對(duì)親水或疏水藥物的負(fù)載[68]，現(xiàn)在，基于該類載體的抗癌研究也得到了長(zhǎng)足發(fā)展。其不僅在化療領(lǐng)域有廣泛的研究，在基因治療和光熱療法等方面也被廣泛報(bào)道。然而，在不影響正常組織的情況下，將藥物定向輸送到預(yù)期的位置，而對(duì)正常細(xì)胞的損害最小或沒有損害，仍然是癌癥治療藥物的主要研究方向。下面我們主要從基于核酸兩親性化合物載藥體系最近在化學(xué)療法、基因治療、光熱療法三個(gè)方面的進(jìn)展展開論述。

2.1 化學(xué)療法

化療是利用化學(xué)藥物來破壞和阻止癌細(xì)胞的生長(zhǎng)和擴(kuò)散的一種治療方法，旨在根除腫瘤并使其不再復(fù)發(fā)，緩解擴(kuò)散性癌癥病人的癥狀，提高其生活質(zhì)量。新理論、新技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，及學(xué)科間的交叉滲透相互結(jié)合，促進(jìn)了藥物化學(xué)的發(fā)展，其中基于核酸的納米藥物載體扮演著重要的角色。

疏水性的小分子化療藥物，如阿霉素、紫杉醇、索拉菲尼等，對(duì)于很多癌癥具有很好的臨床治療效果，為克服其較差的水溶性，促使其在臨床有更廣泛的應(yīng)用，可以利用兩親性化合物組裝體進(jìn)行負(fù)載輸送。其中基于DNA-Lipid的膠束給藥系統(tǒng)在促進(jìn)化療效果，減少不良反應(yīng)方面被廣泛研究[69]。另外，由生物分子制成的DNA納米凝膠也是潛在的納米載體之一[70]。然而，為了將其作為有效的藥物載體用于癌癥治療，其細(xì)胞靶向性和高效釋放能力還需要改進(jìn)。眾所周知，核酸適配體能與多種目標(biāo)物質(zhì)高特異性、高選擇性地結(jié)合，因此，可以利用核酸兩親性化合物的核酸序列特異性雜交的優(yōu)勢(shì)，將細(xì)胞靶向配體(如核酸適配體)結(jié)合到兩親性化合物組裝體表面[71]，例如通過適體偶聯(lián)[72]、序列特異性互補(bǔ)雜交[73]或共價(jià)結(jié)合等方法[74]把核酸適配體直接與膠束或其它納米結(jié)構(gòu)相結(jié)合。

Golla等[71]報(bào)道了一種基于DNA-Lipid的DNA囊泡(DNAsome)的設(shè)計(jì)，其中3,4,5-三(十二烷氧基)苯基化合物充當(dāng)疏水基團(tuán)，通過亞磷酰胺中間體連接寡核苷酸的5′端，得到DNA兩親性化合物。該兩親性化合物可以在Tris緩沖液中自組裝成脂質(zhì)體的類似物—DNA囊泡(圖7)。該納米囊泡同時(shí)具有良好的生物相容性和高的藥物包封能力和高特異性的DNA表面尋址能力。因此，它可以在含有一定濃度藥物(DOX)的緩沖液中自組裝形成包裹大量DOX的DNAsomes，后期再通過DNA序列特異性雜交在囊泡表面修飾上核酸適配體(Sgc8)，使用適配體修飾的DNAsomes高選擇性地將抗癌藥物輸送到癌細(xì)胞系中。

圖7 亞磷酰胺化學(xué)法合成DNA1，描述DNA1自組裝成DNAsome的示意圖。圖中還顯示了DOX的負(fù)載和DNA的適體修飾，該適配體對(duì)具有代表性的癌細(xì)胞具有選擇性。通過受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用選擇性地內(nèi)化載藥的DNAsome，從而導(dǎo)致對(duì)癌細(xì)胞的靶向殺傷[71]

為促進(jìn)靶向化療藥物的開發(fā)，有效的遞送系統(tǒng)仍面臨巨大挑戰(zhàn)。利用光子作為外部觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)藥物的遠(yuǎn)程可控釋放，優(yōu)于其他細(xì)胞內(nèi)或外部刺激。最近，一種幾乎完全由有效載荷分子組成的核酸-前體藥物納米組裝體的自我遞送形式被報(bào)道。為了構(gòu)建藥物核心，張可課題組[75]設(shè)計(jì)并合成了一種DNA-喜樹堿(CPT)兩親性分子，在水溶液中自組裝形成球形膠束或棒狀納米結(jié)構(gòu)。光激活后釋放出游離的藥物分子和小分子碎片，表現(xiàn)出了穩(wěn)定性更高，攝取率更快的藥物輸送平臺(tái)。同樣涉及到光響應(yīng)可控釋放，譚蔚泓課題組[76]構(gòu)建了一種新的DNA適配體接枝的光響應(yīng)性超支化聚烯烴(HBP)兩親性聚合物DNA-HBP，其在溶液中可以自組裝成納米膠束(HDNPs)，同時(shí)，藥物分子在自組裝的過程中被包裹在疏水核心(圖8)。該聚合物由簡(jiǎn)單的一步法自縮合烯類聚合反應(yīng)(SCVP)生成。通過生物正交“點(diǎn)擊化學(xué)”將核酸適配體有效地偶聯(lián)到超支化聚合物上，使適配體和聚合物都具有良好的官能度。體外細(xì)胞研究表明，該載藥體系顯示出與靶癌細(xì)胞能夠特異性結(jié)合，并具有高的細(xì)胞攝取率。另外，負(fù)載化療藥物阿霉素的HDNPs僅在接枝核酸適配體Sgc8和施加外部UV刺激的情況下才能顯著抑制腫瘤細(xì)胞的增殖，從而實(shí)現(xiàn)了靶向給藥和遠(yuǎn)程可控藥物釋放。

圖8 基于適配子接枝的超支化聚合物靶向和光響應(yīng)性給藥系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與構(gòu)建[76]

除疏水小分子藥物外，以往的蛋白質(zhì)藥物的遞送同樣受到了有效載體的限制。為了研究蛋白質(zhì)在治療應(yīng)用中的有效性，孫樂樂等[77]報(bào)告了一種DNA程序化的膜融合策略，它可以引導(dǎo)蛋白質(zhì)高效地輸送到活細(xì)胞中。這里，膽固醇修飾單鏈DNA形成的脂質(zhì)體可以很容易地插入細(xì)胞膜，在蛋白質(zhì)輸送過程中它們可以繞過內(nèi)吞作用，提高了脂質(zhì)體的穩(wěn)定性，并且可以通過特異性DNA雜交實(shí)現(xiàn)脂質(zhì)體與不同細(xì)胞的特異性融合。該工作還證明了這種DNA功能化的脂質(zhì)體可以包裹細(xì)胞色素c(Cyt c)，將封裝Cyt c的脂質(zhì)體導(dǎo)入HeLa和L1210細(xì)胞，并引起細(xì)胞活力顯著下降。結(jié)果表明，這種DNA介導(dǎo)的融合策略在蛋白質(zhì)藥物遞送、再生醫(yī)學(xué)和基因編輯方面具有巨大的潛力。

為實(shí)現(xiàn)藥物在體內(nèi)的高效輸送，Bousmail等[78]開發(fā)了一種用于負(fù)載治療慢性淋巴細(xì)胞白血病(CLL)的抗癌藥物5-[2,6-二(4-嗎啉基)-4-嘧啶基]-4-(三氟甲基)-2-吡啶胺(BKM120)的球形核酸(SNA)系統(tǒng)。該納米顆粒組裝單元是通過固相合成法制備的DNA-聚合物偶聯(lián)物，它們是由12個(gè)十二烷基單元(HE)連接的DNA序列組成(HE12-DNA結(jié)合物)。HE12單元通過基于亞磷酰胺化學(xué)的自動(dòng)固相合成法連接到DNA上，通過在水溶液中自組裝形成含有密集DNA外殼和HE12疏水核心的納米結(jié)構(gòu)，為包裹疏水藥物分子提供了有利的環(huán)境(圖9)。體外研究證明，封裝BKM120的HE12-SNAs納米顆粒可促進(jìn)原發(fā)患者CLL淋巴細(xì)胞凋亡，并可作為其它抗腫瘤藥物的增敏劑，而不會(huì)引起非特異性炎癥。體內(nèi)評(píng)價(jià)表明，這種藥物輸送體系在全身循環(huán)24 h后會(huì)在腫瘤部位高度聚集，突出了其靶向癌癥治療的潛力。未來對(duì)該平臺(tái)的研究將集中在采用交聯(lián)策略來提高體內(nèi)的載藥量、保留時(shí)間和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等方面。此外，利用DNA外殼的優(yōu)勢(shì)，將實(shí)現(xiàn)表面修飾功能性核酸，如靶向適配體和反義寡核苷酸序列，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)藥物的靶向載運(yùn)及化療藥物及基因藥物的同時(shí)負(fù)載。

圖9 DNA-聚合物偶聯(lián)物合成示意圖及BKM120包埋方法[78]

2.2 基因治療

除了對(duì)化療藥物的負(fù)載，基于核酸兩親性化合物組裝體的納米載體也被用在了對(duì)基因藥物的輸送上。核酸鏈與其互補(bǔ)序列的雜交是最強(qiáng)、最特異的分子識(shí)別事件之一[79]，其極大地促進(jìn)了疾病診斷和基因治療的發(fā)展。例如，線性核酸探針[80]和發(fā)夾核酸探針[81]都被用來可視化檢測(cè)活細(xì)胞中的特定信使RNA(mRNAs)。許多mRNA是與疾病相關(guān)的，可以作為特定的生物標(biāo)志物來評(píng)估這些疾病的階段，包括癌癥。通過分子工程，這些探針可以有效地將mRNA結(jié)合事件轉(zhuǎn)化為熒光信號(hào)變化，而不需要去除未結(jié)合的游離探針。此外，包括癌癥在內(nèi)的大多數(shù)人類疾病都可以通過引入基因藥物來治療，比如反義寡核苷酸[82]、小干擾RNAs(siRNAs)[83]、microRNAs(miRNAs)[84]。這些核酸序列既可以提高相關(guān)基因的表達(dá)，也可以抑制有害蛋白的產(chǎn)生，從而使核酸探針成為基因治療的極佳候選者。

但核酸的穩(wěn)定性以及細(xì)胞對(duì)它們的低攝取率等限制了其在生物醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用。幸運(yùn)的是，脂質(zhì)體或小分子與核酸的偶聯(lián)物作為基因納米載體被開發(fā)出來[85]。其中一種是脂質(zhì)分子與反義寡核苷酸直接相連，它們組裝成的納米粒子在表面顯示出致密的核酸外殼，當(dāng)與靶mRNA雜交時(shí)，可以通過不同的機(jī)制特異性地抑制基因的表達(dá)，從而抑制癌細(xì)胞的生長(zhǎng)[86]。例如，Rocchi課題組[87]設(shè)計(jì)合成了一個(gè)靶向翻譯控制的腫瘤蛋白(TCTP)的反義寡核苷酸(ASO)，來抑制TCTP蛋白的表達(dá)。TCTP蛋白參與了與細(xì)胞生長(zhǎng)、細(xì)胞周期進(jìn)展、惡性轉(zhuǎn)化和抑制凋亡相關(guān)的一系列重要的細(xì)胞過程。為了解決寡核苷酸在細(xì)胞內(nèi)遞送和沉默活性，他們利用雙C15縮酮核脂結(jié)構(gòu)通過典型的亞磷酰胺化學(xué)和寡核苷酸偶聯(lián)，在水介質(zhì)中自組裝形成脂質(zhì)寡核苷酸(LASO)納米膠束。實(shí)驗(yàn)表明，該納米膠束在體外和體內(nèi)都可以在不使用其他轉(zhuǎn)染試劑的情況下，有效地提高了細(xì)胞穿透性，以及對(duì)TCTP表達(dá)效率的抑制。轉(zhuǎn)染TCTP-LASO后，巨噬細(xì)胞吞噬功能迅速增強(qiáng)，TCTP表達(dá)下調(diào)，細(xì)胞存活率顯著下降。在小鼠異種移植模型中，還發(fā)現(xiàn)LASO導(dǎo)致腫瘤生長(zhǎng)緩慢，且沒有觀察到明顯的毒性效應(yīng)，這些結(jié)果說明LASO在癌癥治療方面有著很大的潛力。但這種納米膠束也有不足之處，TCTP-LASO有誘導(dǎo)轉(zhuǎn)氨酶增加的風(fēng)險(xiǎn)，要想使其成功地應(yīng)用到臨床，還需要對(duì)這類脂質(zhì)納米載藥系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化，改善它們的細(xì)胞毒性。

除上述Lipid-ASO復(fù)合物外，另一種常見的用于基因療法的核酸兩親性化合物是siRNA與脂質(zhì)分子的結(jié)合體。比如最近Osborn等[50]證明了Lipid-siRNAs針對(duì)脂蛋白受體豐富的組織(肝臟、腎上腺、卵巢和腎臟)，可以有效沉默細(xì)胞內(nèi)mRNA的表達(dá)。他們通過結(jié)合不同的脂質(zhì)分子，如石膽酸、碳六烯酸、膽固醇等，用于調(diào)節(jié)hsiRNA(疏水修飾的siRNAs)的兩親性。在體內(nèi)給藥時(shí)，疏水部分優(yōu)先自發(fā)地與循環(huán)系統(tǒng)中的低密度脂蛋白(LDL)結(jié)合，而親水部分則與高密度脂蛋白(HDL)結(jié)合。在體外，他們將Lipid-hsiRNAs轉(zhuǎn)染到HeLa細(xì)胞中，并檢測(cè)了一種有效的管家基因親環(huán)素B(PPIB)mRNA的表達(dá)水平，發(fā)現(xiàn)這些具有不同程度疏水性的Lipid-hsiRNAs偶聯(lián)物在體外保持了基因沉默活性。活體實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步表明，通過皮下注射靶向PPIB的Lipid-hsiRNA，對(duì)PPIB的mRNA有很好的沉默作用。

另外，為了提高RNA在基因沉默過程中的穩(wěn)定性，Sleiman課題組[65]以DNA兩親分子為合成模板，合成了兩類在水溶液中自組裝成球形納米粒子并具有基因沉默活性的DNA/RNA雜化兩親性分子組裝體(圖10)。首先，用DNA膠束模板法將載脂蛋白ApoB的siRNA中正義鏈偶聯(lián)到二苯并環(huán)辛炔(DBCO)功能化的HE12聚合物上，得到HE12-rApoBs，然后將反義鏈(rApoBas)退火得到雙鏈siRNA兩親性化合物，在此基礎(chǔ)又合成了帶有聚醚酰亞胺(PEI)的熒光素酶蛋白siRNA兩親性分子，它們?cè)诤琈g2+的水溶液中形成球形結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)表明，球形siRNA納米顆粒顯示出與未修飾的siRNA相同或更好的基因沉默效果，且對(duì)細(xì)胞存活率沒有不良影響。另一項(xiàng)研究表明，將DNA反義鏈與其互補(bǔ)的RNA鏈退火雜交，得到的DNA/RNA雜化納米顆粒在基因沉默方面進(jìn)一步改善?？傊?，該方法提高了含雜化RNA分子的產(chǎn)率，擴(kuò)大了雜化RNA分子的范圍。通過將親水和疏水片段的合成分成獨(dú)立的步驟，然后以DNA模板的方式將它們有效地結(jié)合在一起，創(chuàng)造了一種保證能對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和功能有更好控制的方法。它們的組裝體只有在一定條件下(如DNA酶)才能釋放出RNA序列，并隨后進(jìn)行治療，極大的提高了RNA的穩(wěn)定性，在基因療法領(lǐng)域性，在基因療法領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的作用。此外，該結(jié)構(gòu)為疏水性小分子藥物的包埋提供了可能性，并可用作聯(lián)合療法的遞送載體。

圖10 用DNA模板法合成核糖核酸兩親性化合物的示意圖[65]

siRNA在核酸兩親性化合物的應(yīng)用作為一種給藥平臺(tái)雖然有很多優(yōu)點(diǎn)，但它也有局限性，其中最主要的是缺乏針對(duì)性及對(duì)不同細(xì)胞類型進(jìn)行特異性的給藥。此類載體雖然對(duì)生物醫(yī)學(xué)上的基因療法提供了合理的設(shè)計(jì)并指明了通向臨床試驗(yàn)的方向，但穩(wěn)定性好、靶向性強(qiáng)、攝取率高的承載基因藥物的可行性載體還有待開發(fā)。好的一面是，這之前已經(jīng)有可靶向腫瘤組織的適體-脂質(zhì)-siRNA結(jié)合體的報(bào)道[88]，針對(duì)表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)的適體分子偶聯(lián)到脂質(zhì)納米粒的末端，為載體提供了腫瘤特異性識(shí)別能力，因此對(duì)于靶向給藥是可預(yù)見的。

2.3 光熱療法

作為除化療和基因療法之外的非常有前景的抗癌方法之一——光熱療法，近年來被廣泛研究。其中，選用合適的載體對(duì)光敏劑進(jìn)行體內(nèi)靶向輸送成為該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。

由于多巴胺強(qiáng)大的近紅外吸收能力和高的光熱轉(zhuǎn)換效率，聚多巴胺(PDA)可以作為光熱試劑用于癌癥治療。在光熱療法(PTT)治療過程中，在相對(duì)較低的溫度(42-45℃)下獲得有效的抗腫瘤效果至關(guān)重要。為此，張川課題組[89]設(shè)計(jì)了一種包覆多巴胺(PDA)的核酸納米凝膠，作為siRNA介導(dǎo)的低溫PTT的治療復(fù)合物。首先，針對(duì)熱休克蛋白70(Hsp70)的siRNA作為交聯(lián)劑，引導(dǎo)DNA接枝的聚己內(nèi)酯(DNA-g-PCL)通過核酸雜交組裝成納米水凝膠顆粒。然后，將得到的siRNA包埋的納米凝膠進(jìn)一步包覆一層聚多巴胺，這不僅增強(qiáng)了納米凝膠的生理穩(wěn)定性和對(duì)核糖核酸酶降解的抵抗力，延長(zhǎng)了納米凝膠的循環(huán)時(shí)間，而且賦予了納米凝膠光熱能力，導(dǎo)致PTT過程中溫度迅速升高，熱引發(fā)的內(nèi)酶體逃逸，有效地抑制了Hsp70的基因表達(dá)，從而在體內(nèi)實(shí)現(xiàn)了siRNA介導(dǎo)的低溫PTT抗腫瘤作用。

劉景豐等人[90]的一項(xiàng)研究中，多巴胺被用來輔助對(duì)用于細(xì)胞內(nèi)microRNA成像和增強(qiáng)光熱治療的核酸探針的多功能修飾。在弱堿性條件下，聚多巴胺(PDA)可以通過邁克爾加成反應(yīng)與硫醇末端的核酸探針共價(jià)連接，最終在水溶液中得到了穩(wěn)定性更好、核酸負(fù)載量更高的納米探針。這種類型的核酸納米探針不僅可以輕松進(jìn)入細(xì)胞，通過熒光恢復(fù)實(shí)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)miRNA的成像，也適用于其它基于核酸響應(yīng)的成像和治療，只需簡(jiǎn)單地改變相關(guān)的核酸序列。此外，PDA的包覆可以提高納米探針的光熱轉(zhuǎn)換效率，使其適用于腫瘤的光熱治療。

BODIPY(氟硼二吡咯)是另一種常用的用于癌癥治療的納米光敏劑。Varghese課題組報(bào)道了一種基于DNA-BODIPY兩親性驅(qū)動(dòng)自組裝的一步法設(shè)計(jì)的一種具有三種功能的新型膠束[91]。BODIPY做為兩親性分子的疏水鏈段，通過亞磷酰胺與親水鏈段的寡核苷酸進(jìn)行偶聯(lián)，它們通過典型的90 ℃退火反應(yīng)在水溶液中自組裝成DNA膠束。其三種功能包括：(1) 用于成像的近紅外強(qiáng)發(fā)射，(2) 用于PTT的高光熱轉(zhuǎn)化率，以及(3) 用于整合細(xì)胞靶向部分的基于ssDNA的外殼(圖11)。以HeLa細(xì)胞為代表，研究了納米膠束的細(xì)胞通透性，并且膠束用專門用于靶向PTK7受體的Sgc8適配體修飾，然后共同作用到CCRF-CEM(受體陽細(xì)胞系)和Ramos(受體陰細(xì)胞系)細(xì)胞中，發(fā)現(xiàn)膠束的強(qiáng)熒光表現(xiàn)在CCRF-CEM細(xì)胞中，而Ramos細(xì)胞中的熒光相對(duì)較弱，這表明Sgc8適配體修飾的DNA膠束選擇性地內(nèi)化到了CCRF-CEM細(xì)胞中。值得注意的是，納米膠束顯示出光療試劑所需的所有特征，包括(I)高熒光量子產(chǎn)率(II)優(yōu)異的光熱效應(yīng)和(III)允許通過DNA雜交整合細(xì)胞靶向部分，這種前所未有的在一步自組裝過程中展示光療試劑所需的三種基本功能的納米膠束設(shè)計(jì)方法，優(yōu)化了以往所報(bào)道的涉及多個(gè)繁瑣的合成步驟。此外，該膠束具有良好的生物相容性、超小的納米尺寸和高度的穩(wěn)定性，在治療方面具有良好的體內(nèi)應(yīng)用前景。

圖11 亞磷酰胺化學(xué)合成DNA1和DNA2兩親性化合物。并展示了兩親性分子在近紅外光照射下自組裝成膠束和靶向PTT的原理圖[91]

3 基于核酸兩親性化合物組裝體的協(xié)同抗癌

研究表明，單一的治療方法很難徹底消除癌細(xì)胞的生長(zhǎng)，例如，到目前為止，臨床上廣泛采用的化學(xué)療法仍然因耐藥問題而受到限制?；瘜W(xué)療法、基因療法、光熱療法或pH響應(yīng)抗癌方法等的聯(lián)合治療代表了一種新興的策略，可以通過協(xié)同作用來改善抗癌效果，但是可共同裝載兩種及以上藥物的納米材料還需有待進(jìn)一步開發(fā)或完善，根據(jù)最近的一些報(bào)道，基于核酸兩親性化合物組裝形成的納米載體表現(xiàn)很多優(yōu)異的性能。

同時(shí)負(fù)載兩種不同化療藥物或基因藥物進(jìn)行聯(lián)合治療[92,93]，雖然優(yōu)化了抗腫瘤的效率，并增強(qiáng)了抗腫瘤的效果，但藥物的單一性阻礙了后期防止腫瘤復(fù)發(fā)的相關(guān)治療。因此，解決癌細(xì)胞的多藥耐藥性在治療后期顯得尤為重要，其中聯(lián)合基因療法沉默多藥耐藥性蛋白[94]，恢復(fù)細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性，是逆轉(zhuǎn)化療耐藥性的一個(gè)重要研究方向，其中使用帶有反義序列的基因藥物協(xié)同小分子化學(xué)藥物是目前癌癥治療領(lǐng)域最普遍的方式。張瑞利等[95]設(shè)計(jì)了一種基于核酸分子信標(biāo)(MB)的抗多藥耐藥蛋白(MDR1)的a-MBM-DOX納米系統(tǒng)，該納米系統(tǒng)由緊密包裹著MB冠層的二?；|(zhì)核組成，阿霉素(DOX)被包裹在膠束的疏水核心和MB的莖序列中。由于其相對(duì)較高的酶穩(wěn)定性，a-MBM-DOX最初促進(jìn)了細(xì)胞內(nèi)多藥耐藥蛋白(MDR1)mRNA的成像，隨后的反義作用下調(diào)了MDR1基因的表達(dá)，通過細(xì)胞內(nèi)酶的降解破壞膠束結(jié)構(gòu)，釋放出阿霉素。由于沉默了耐藥基因的表達(dá)，成功地恢復(fù)了癌細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性，具有較好的抗癌效果。另外，Sleiman課題組[96]報(bào)道了一種單分散的DNA-聚合物組裝的球形核酸(SNA)，這種載體不僅有裝載疏水藥物的能力，還提供額外的反義基因治療，刺激響應(yīng)的方式釋放裝載藥物提高了藥物的特異性水平。重要的是，這些復(fù)雜的功能是通過簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、高效的三條DNA鏈設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的，這類新的響應(yīng)性藥物輸送載體對(duì)相關(guān)刺激反應(yīng)非常靈敏，并且造價(jià)低廉，能夠同時(shí)輸送疏水性化療藥物和核酸藥物。不過該納米載體在釋放藥物的效率方面還需要改進(jìn)，而且在活體內(nèi)的雙重遞送能力，以及使其具備靶向性，進(jìn)而獲得有利的生物分布等問題還需要完善。

除了采用包裹的形式負(fù)載化療藥物之外，將化療藥物以共價(jià)結(jié)合的形式通過合理設(shè)計(jì)連接到核酸兩親性化合物分子上，并進(jìn)一步形成納米組裝體，可以更有效地解決化療藥物的非靶點(diǎn)泄露問題。為了更加突出脂質(zhì)-反義寡核苷酸結(jié)合物(Lipid-ASO)和化療藥物在體內(nèi)治療的協(xié)同效果，張川等[94]設(shè)計(jì)合成了一段共價(jià)連接有化療藥物氟尿嘧啶核苷(F)的反義核酸藥物(圖12)，再通過“點(diǎn)擊化學(xué)”與連接有聚乙二醇(PEG)的疏水分子聚己內(nèi)酯(PCL)發(fā)生結(jié)合反應(yīng)，得到核酸兩親性化合物可以組裝成膠束，該膠束進(jìn)入癌細(xì)胞后既可以下調(diào)耐藥相關(guān)蛋白Bcl-2的表達(dá)，同時(shí)靶向釋放反義序列中代替胸腺嘧啶(T)的化療藥物氟尿嘧啶核苷(F)進(jìn)行協(xié)同抗癌?；铙w實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該納米體系在用于治療皮下和原位肝移植耐藥腫瘤，有效地逆轉(zhuǎn)化療耐藥性方面的優(yōu)異的抗腫瘤效果。當(dāng)然，該研究策略還可以擴(kuò)展到對(duì)許多其他核苷類似物的研究上，以優(yōu)化聯(lián)合癌癥治療的有效性。

圖12 藥物整合ASO-b-PEG-b-PCL構(gòu)建SNA樣二合一逆轉(zhuǎn)耐藥基因示意圖[94]

最近一篇報(bào)道同樣用球形核酸(SNA)結(jié)合反義寡核苷酸的兩親性化合物在減少黑色素瘤細(xì)胞中達(dá)到了協(xié)同增進(jìn)作用[97]。苯乙基間苯二酚(PR)是一種特別有效的酪氨酸酶抑制劑。該策略在疊氮官能化前藥聚合物PR的基礎(chǔ)上加入了生物還原的、自焚的二硫鍵連接物，和功能性寡核苷酸(ASO)通過點(diǎn)擊化學(xué)連接，形成的聚集體可以在細(xì)胞內(nèi)還原條件下被裂解，并釋放藥物。這種具有酪氨酸酶抑制劑前藥核心和ASO外殼的雙功能SNA膠束納米顆粒，可以抑制參與黑素合成的關(guān)鍵受體的表達(dá)。兩種成分的協(xié)同工作，增加了寡核苷酸細(xì)胞攝取，增強(qiáng)了藥物溶解性，促進(jìn)皮膚滲透。這里展示的工作應(yīng)該廣泛適用于藥物/寡核苷酸聯(lián)合療法，通過局部應(yīng)用來針對(duì)各種皮膚相關(guān)疾病。

除協(xié)同反義寡核苷酸外，化療藥物和siRNA的聯(lián)合治療，同樣可以通過協(xié)同作用來提高抗癌效果[98,99]。通常，大部分化療藥物都是疏水的，它們利用負(fù)載到兩親性化合物組裝得到的載體上進(jìn)入細(xì)胞，而核酸功能化的脂質(zhì)體不僅可以載著疏水藥物進(jìn)入細(xì)胞，而且同時(shí)發(fā)揮著核酸的基因治療功能，這種多功能載體在納米載體工程，在協(xié)同效應(yīng)和基因整合等方面具有遠(yuǎn)大的應(yīng)用前景。

索拉菲尼(SF)也是一種臨床上常用的化療藥物，但它在癌癥化療的效果因耐藥性受到限制，在帥心濤等[100]報(bào)道的通過薄膜水合法制備聚醚酰亞胺(PEI)修飾的脂質(zhì)體中，將其與靶向GPC3基因的siRNA(siGPC3)和索拉非尼共轉(zhuǎn)染，達(dá)到了更好的聯(lián)合治療肝癌的目的。在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下，SF和siGPC3被有效地負(fù)載到脂質(zhì)體(SF-PL/siGPC3)中。尺寸優(yōu)化后的SF-PL/siGPC3組裝體有效地聚集在腫瘤部位并進(jìn)入肝癌細(xì)胞。通過以HepG2癌細(xì)胞為研究對(duì)象，評(píng)價(jià)脂質(zhì)體納米藥物的性能。發(fā)現(xiàn)納米藥物(SF-PL/siGPC3)的共傳遞在體內(nèi)外均獲得了較高的SF和siRNA共傳遞效率。實(shí)驗(yàn)表明，SF-PL/siGPC3能有效下調(diào)HepG2細(xì)胞中GPC3和細(xì)胞周期D1蛋白的過表達(dá)，從而大大提高腫瘤對(duì)SF的敏感性。靜脈注射SF-PL/siGPC3到人肝癌細(xì)胞株HepG2皮下移植瘤的裸鼠體內(nèi)，有效地抑制了腫瘤的生長(zhǎng)，并提高了動(dòng)物的存活率。這些結(jié)果揭示了攜帶SF和siGPC3的PEI修飾脂質(zhì)體納米藥物在提高肝癌治療方面的巨大潛力。結(jié)果表明作為共給藥平臺(tái)，siRNA介導(dǎo)的新型脂質(zhì)體在有效聯(lián)合治療方面發(fā)揮著不可替代的作用。

在化療和基因療法協(xié)同抗癌的研究領(lǐng)域越來越成熟的同時(shí)，光熱響應(yīng)材料由于具有高的時(shí)空選擇性而成為精確控制藥物傳遞的理想載體，也逐步地走進(jìn)了我們的視野[89,101]。然而，緩釋動(dòng)力學(xué)、固有毒性和缺乏靶向性等缺點(diǎn)阻礙了其向臨床應(yīng)用的轉(zhuǎn)化。

傳統(tǒng)的光敏劑(PSS)通常在聚集狀態(tài)下表現(xiàn)為熒光猝滅和活性氧(ROS)生成受損，這使得它們不太適合于圖像引導(dǎo)的ROS生成和光動(dòng)力療法(PDT)。為了解決這個(gè)問題，劉斌課題組[102]構(gòu)建了一種核殼結(jié)構(gòu)的SNA。在該體系中，抗凋亡蛋白(Bcl-2)反義寡核苷酸(OSA)偶聯(lián)到聚集體誘導(dǎo)發(fā)射(AIE)光敏劑(PS)納米粒子表面(圖13)。Bcl-2 SNA的設(shè)計(jì)從AIE PS開始，為了實(shí)現(xiàn)AIE PSS在白光照射下的遠(yuǎn)紅光/近紅外發(fā)射和有效產(chǎn)氧量，采用D(給體)-A′(輔助受體)-Π(Π間隔基)-A(實(shí)受體)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，合成了端乙炔基團(tuán)的聚苯乙烯，這使得后續(xù)的PEG共軛可以得到含有末端-N3基團(tuán)的兩親性聚合物。

圖13 基于Bcl-2SNA的AIE PS制備，腫瘤細(xì)胞攝取Bcl-2 SNA的示意圖[102]

在水介質(zhì)中，暴露有-N3的兩親性聚合物形成納米粒子，進(jìn)一步與靶向Bcl-2 mRNA的反義OSA偶聯(lián)，形成核殼SNA。為了實(shí)現(xiàn)Bcl-2 OSA的智能釋放，在OSA和AIE PS之間引入了可生物降解的酯鍵。光照射下，Bcl-2 SNA可產(chǎn)生適量的單線態(tài)1O2破壞溶酶體結(jié)構(gòu)，促進(jìn)Bcl-2 OSAS有效逃逸溶酶體。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析表明，釋放的Bcl-2 OSAS可降低靶Bcl-2 mRNA的表達(dá)，下調(diào)Bcl-2蛋白的表達(dá)。最終，Bcl-2 mRNA的降解可誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。此外，Bcl-2蛋白下調(diào)可增加腫瘤細(xì)胞對(duì)PS的敏感性，顯著促進(jìn)PDT效應(yīng)?；谕怀龅捏w外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這種新型核殼SNA具有很好的應(yīng)用前景，為未來的功能核酸傳遞開發(fā)了一個(gè)潛在的平臺(tái)。

在基于核酸兩親性化合物的納米載藥體系的協(xié)同抗癌方面，除了對(duì)化療藥物、基因藥物以及光熱療法的協(xié)同抗癌的研究，最近Charbgoo等人新開發(fā)出了一種新穎的核酸適配體膠束體系，利用該膠束可將阿霉素和促凋亡多肽KLA定向共傳遞到腫瘤細(xì)胞[103]，其中促凋亡多肽不僅可以減少化療的副作用，并提高了化療效果，而且防止了癌癥的復(fù)發(fā)，是一種非常有前途的協(xié)同載體。

基于以上論述可以看出，雖然目前對(duì)于癌癥的治療手段還未達(dá)到徹底根除的地步，但有了之前的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和諸多研究領(lǐng)域的進(jìn)一步研究，對(duì)于未來人類最終攻克癌癥方面是可預(yù)見的。

4 結(jié)論與展望

目前，核酸兩親性化合物在材料科學(xué)和生物技術(shù)中變得越來越常見。與無核酸修飾的膠束、脂質(zhì)體和囊泡相比，核酸兩親性化合物具有更好的水溶性、載藥量和細(xì)胞穿透力，這有利于藥物等在細(xì)胞內(nèi)的高效遞送。通過不同的合成方法，如固相合成法(SPS)、非共價(jià)相互作用和點(diǎn)擊化學(xué)等可以將疏水脂質(zhì)鏈段在不同的位點(diǎn)偶聯(lián)到核酸上。到目前為止，疏水鏈段與寡核苷酸的偶聯(lián)主要依賴于SPS，這種方法雖然能夠?qū)崿F(xiàn)寡核苷酸的簡(jiǎn)便性合成，同時(shí)所需有機(jī)化學(xué)的困難和高成本對(duì)寡核苷酸上的疏水修飾提出了挑戰(zhàn)，主要是因?yàn)檫@種修飾需要經(jīng)受住在SPS期間進(jìn)行的不同條件，同時(shí)仍然需要特定的脂磷酰胺。相反，當(dāng)用酶反應(yīng)或點(diǎn)擊反應(yīng)結(jié)合時(shí)，修飾的寡核苷酸和脂質(zhì)可以在緩沖溶液中連接，但可能會(huì)導(dǎo)致低產(chǎn)量和高成本。因此，在大規(guī)模制備具有良好重復(fù)性的核酸兩親性化合物的過程中，仍需要努力克服挑戰(zhàn)。

解決涉及核酸兩親性化合物穩(wěn)定性和特異性的限制是未來的另一項(xiàng)工作。應(yīng)盡量減少特定酶或pH環(huán)境下脂質(zhì)、寡核苷酸的消化和降解，以提高運(yùn)輸治療藥物的體內(nèi)利用效率和藥代動(dòng)力學(xué)。優(yōu)化后的核酸兩親性化合物可以與生物相容性聚合物和納米粒子等其他材料混合或設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)協(xié)同功能，從而進(jìn)一步抑制納米結(jié)構(gòu)的解離和藥物沉淀。除了增加材料類型，與G-四鏈體結(jié)合或甲基丙烯酰胺交聯(lián)等方法在納米結(jié)構(gòu)之間構(gòu)建基于共價(jià)或刺激響應(yīng)連接物的網(wǎng)絡(luò)也可以提供一種解決方案來延緩?fù)饨绲母蓴_。

盡管核酸兩親性化合物已具備優(yōu)異的細(xì)胞通透性和藥物包封性，但由于脂類的疏水性和細(xì)胞膜模擬特性，設(shè)計(jì)更具創(chuàng)新性的具有分子識(shí)別和催化能力的基于核酸兩親性化合物的納米結(jié)構(gòu)是加速其在生物傳感、生物醫(yī)學(xué)診斷和治療中應(yīng)用的當(dāng)務(wù)之急。核酸適配體、siRNA、胞嘧啶-鳥嘌呤核苷(CpG)等功能性基團(tuán)的加入可提高靶向能力，有助于提高治療效果。此外，脫氧核酶(DNAzyme)、G-四鏈體和聚乙二醇等其他功能結(jié)構(gòu)也可以與脂類結(jié)合來開發(fā)新的柔性復(fù)合材料，利用它們的構(gòu)象變化和與微環(huán)境中生物量的關(guān)系來實(shí)現(xiàn)多種刺激響應(yīng)功能(例如，精準(zhǔn)的藥物釋放)。

更重要的是，基于核酸兩親性化合物的納米載藥系統(tǒng)在抗癌方面的工作逐漸完善?；煹谋举|(zhì)是通過誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡來清除癌細(xì)胞，從而減輕患者的腫瘤負(fù)擔(dān)，基因治療的本質(zhì)是通過下調(diào)某種mRNA來控制蛋白的合成，兩者進(jìn)行協(xié)同抗癌在一定程度上減少了癌細(xì)胞的抗藥性提高了單一療法的抗癌效果。另外，核酸功能化的光熱[104]、pH響應(yīng)性材料[105]、促凋亡多肽[106]等多功能核酸納米載體也慢慢興起，它們有望結(jié)合成協(xié)同療法來完善抗癌的工作。盡管上述多種類型的兩種協(xié)同療法顯示出比單藥更高的抗癌功效，但通過建立在三種療法之間的協(xié)同增強(qiáng)相互作用基礎(chǔ)上的協(xié)同療法，以及通過將三種治療劑整合在一個(gè)單一納米結(jié)構(gòu)中的三聯(lián)療法可以進(jìn)一步提高治療功效[107,108]。此外，三聯(lián)療法的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是在低劑量的治療劑使用下實(shí)現(xiàn)了最佳的治療功效，這有望進(jìn)一步減小副作用。

綜上所述，通過對(duì)之前工作經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，加上最近對(duì)含氟脂質(zhì)和鐵死亡的報(bào)道[41,109]，我們預(yù)計(jì)，帶有全氟化的烷基鏈有機(jī)體通過與功能核酸偶聯(lián)，由此形成的核酸兩親性化合物，有望自組裝成含有小分子藥物的多室類似脂質(zhì)體的囊狀結(jié)構(gòu)，后期可在組裝體上修飾可調(diào)控鐵死亡、光熱、pH響應(yīng)性等的基因，這種多響應(yīng)功能的核酸兩親性納米載體在細(xì)胞凋亡和鐵死亡的協(xié)同抗癌方面，將實(shí)現(xiàn)載藥量更多，治療通路更廣的智能化納米體系，在徹底消除腫瘤方面有很大的潛力，為未來在給藥系統(tǒng)，生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域開辟出了更為廣闊的前進(jìn)道路。