劉震教授課題組在仿生識(shí)別納米材料抑制癌細(xì)胞生長方面取得重要進(jìn)展
通過阻斷癌癥信號(hào)通路而殺死癌細(xì)胞或抑制癌細(xì)胞生長是抗癌藥物發(fā)展和癌癥治療的一個(gè)有效策略。用于阻斷癌癥信號(hào)通路常用的制劑主要有抗體、激酶抑制劑、核酸適配體和多肽等。隨著納米技術(shù)的發(fā)展，納米醫(yī)學(xué)已發(fā)展成為癌癥治療的新興方向。但是，用于癌癥治療的納米材料主要依賴抗體、多肽和核酸適配體等生物分子實(shí)現(xiàn)對癌細(xì)胞的靶向。由于這些生物分子在生物體內(nèi)容易被酶降解并有一定的免疫原性，能直接靶向癌細(xì)胞表面的信號(hào)通路蛋白的納米材料具有重要意義。目前，通過納米材料直接靶向信號(hào)通路蛋白的報(bào)道相當(dāng)有限。另一方面，細(xì)胞表面的信號(hào)通路蛋白多為糖蛋白，和肽鏈部分比較，其表面糖鏈更容易被靶向制劑識(shí)別，但能結(jié)合信號(hào)通路蛋白的糖鏈、從而能靶向癌細(xì)胞的納米材料尚未見報(bào)道。
圖1. nanoMIP抑制HER2+乳腺癌細(xì)胞生長的原理示意圖
圖2. 生長抑制細(xì)胞實(shí)驗(yàn)結(jié)果（a-c）及信號(hào)通路阻斷驗(yàn)證（d）
圖3. 生長抑制動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果
最近，我院劉震教授研究團(tuán)隊(duì)在自主發(fā)展的硼親和可控定向表面印跡技術(shù)（Chem. Sci., 2014, 5, 1135-1140；Angew. Chem. Int. Ed., 2015, 54, 10211-10215；Nat. Protoc., 2017, 12, 964-987；Anal. Chem., 2018, 90, 9845–9852）的基礎(chǔ)上，提出了利用納米分子印跡聚合物（nanoMIP）抑制癌細(xì)胞生長的新穎策略。該nanoMIP以人表皮生長因子受體2（HER2）糖鏈為模板制備，能結(jié)合幾乎所有的HER2糖鏈，通過阻斷HER2與其家族蛋白的二聚化而阻斷HER2信號(hào)通路，從而實(shí)現(xiàn)對HER2高表達(dá)的乳腺癌細(xì)胞的生長抑制（原理見圖1）。細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明，該nanoMIP能專一靶向HER2+癌細(xì)胞，生長抑制率達(dá)30%（圖2）。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，經(jīng)nanoMIP處理的實(shí)驗(yàn)組的平均腫瘤體積僅為未處理的實(shí)驗(yàn)組的一半（圖3）。由于該研究中所采用的分子印跡技術(shù)適用于各種各樣的糖鏈，該策略可以便捷地?cái)U(kuò)展至其它的癌癥信號(hào)通路。該研究不僅為HER2高表達(dá)的乳腺癌的治療提供了嶄新的路徑，而且為基于納米分子印跡聚合物的納米醫(yī)學(xué)研究指明了新的方向。
該工作6月5日在Angewandte Chemie International Edition 上在線發(fā)表（https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201904860），文章的第一作者是我院碩士研究生董月茹。該工作得到了國家杰出青年科學(xué)基金、基金委重點(diǎn)項(xiàng)目、南京大學(xué)卓越計(jì)劃和江蘇省“333高層次人才培養(yǎng)工程”的經(jīng)費(fèi)支持。
Yueru Dong, Wei Li, Zikuan Gu, Rongrong Xing, Yanyan Ma, Qi Zhang, and Zhen Liu. Inhibition of HER2-Positive Breast Cancer Growth by Blocking the HER2 Signaling Pathway with HER2 Glycan-Imprinted Nanoparticles. Angew. Chem. Int. Ed., 2019, DOI: 10.1002/anie.201904860.
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