劉震教授課題組在仿生識別納米材料抑制癌細胞生長方面取得重要進展
通過阻斷癌癥信號通路而殺死癌細胞或抑制癌細胞生長是抗癌藥物發(fā)展和癌癥治療的一個有效策略。用于阻斷癌癥信號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。隨著納米技術的發(fā)展，納米醫(yī)學已發(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現(xiàn)對癌細胞的靶向。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，能直接靶向癌細胞表面的信號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通路蛋白的報道相當有限。另一方面，細胞表面的信號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別，但能結合信號通路蛋白的糖鏈、從而能靶向癌細胞的納米材料尚未見報道。
圖1. nanoMIP抑制HER2+乳腺癌細胞生長的原理示意圖
圖2. 生長抑制細胞實驗結果（a-c）及信號通路阻斷驗證（d）
圖3. 生長抑制動物實驗結果
最近，我院劉震教授研究團隊在自主發(fā)展的硼親和可控定向表面印跡技術（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）的基礎上，提出了利用納米分子印跡聚合物（nanoMIP）抑制癌細胞生長的新穎策略。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信號通路，從而實現(xiàn)對HER2高表達的乳腺癌細胞的生長抑制（原理見圖1）。細胞實驗表明，該nanoMIP能專一靶向HER2+癌細胞，生長抑制率達30%（圖2）。動物實驗表明，經(jīng)nanoMIP處理的實驗組的平均腫瘤體積僅為未處理的實驗組的一半（圖3）。由于該研究中所采用的分子印跡技術適用于各種各樣的糖鏈，該策略可以便捷地擴展至其它的癌癥信號通路。該研究不僅為HER2高表達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基金、基金委重點項目、南京大學卓越計劃和江蘇省“333高層次人才培養(yǎng)工程”的經(jīng)費支持。
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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