我院顧宏周課題組詮釋基于DNA納米技術(shù)的新型遞藥系統(tǒng)
良好的遞藥系統(tǒng)能夠保護(hù)藥物分子免于降解、減輕藥物分子毒副作用、合理穿透體內(nèi)屏障、精準(zhǔn)且可控地釋藥。新興的DNA納米技術(shù)兼具這些優(yōu)勢(shì)。2月21日，國(guó)際頂尖期刊《化學(xué)評(píng)述》（Chemical Review）雜志在線發(fā)表復(fù)旦大學(xué)生物醫(yī)學(xué)研究院研究員顧宏周課題組的綜述文章《基于DNA納米技術(shù)的遞藥系統(tǒng)》（"DNA Nanotechnology-Enabled Drug Delivery Systems"）。該文全面、深入地評(píng)述了DNA納米載體的各式構(gòu)建、遞藥方面的機(jī)制機(jī)理及其轉(zhuǎn)化應(yīng)用。
基于DNA納米技術(shù)的遞藥策略示意圖
表面修飾配體的DNA納米載藥系統(tǒng)被目標(biāo)細(xì)胞的膜表面受體特異性識(shí)別后，經(jīng)內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞，后被分解，將藥物釋放于細(xì)胞質(zhì)或特定細(xì)胞器
遵循經(jīng)典的Watson-Crick堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，DNA分子可自下而上（bottom-up）自組裝形成從一維到三維、形狀多樣、尺寸可控的納米結(jié)構(gòu)。DNA納米結(jié)構(gòu)具有易化學(xué)修飾、易降解、生物相容性好、載藥量高等特點(diǎn)，是理想的遞藥載體。通過預(yù)設(shè)的表面修飾，DNA納米遞藥系統(tǒng)可按需穿過生理屏障、特異識(shí)別靶點(diǎn)。其以內(nèi)吞的方式進(jìn)入細(xì)胞，在溶酶體內(nèi)被降解釋放藥物；或從溶酶體中逃逸，在細(xì)胞質(zhì)或（亞）細(xì)胞器（如細(xì)胞核）內(nèi)精準(zhǔn)釋放藥物。
目前，DNA納米載體已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)了包括化療藥物（如多比柔星）和生物藥物（如胞嘧啶-鳥嘌呤二核苷酸CpG、siRNA、miRNA、CRISPR-Cas9系統(tǒng)、核酸適配體、脫氧核酸酶、抗體、酶等）在內(nèi)的細(xì)胞遞送。文中提出，在將DNA納米遞藥系統(tǒng)應(yīng)用于臨床治療之前，科學(xué)家與臨床醫(yī)生還需從藥代動(dòng)力學(xué)、材料合成成本、生物安全性等方面進(jìn)行更深入的探索。
相信隨著交互研究的不斷開展，基于DNA納米結(jié)構(gòu)的遞藥技術(shù)必定會(huì)拓寬醫(yī)療健康領(lǐng)域的治療策略面，提供出新的更為有效的干預(yù)途徑。
文章通訊作者為復(fù)旦大學(xué)生物醫(yī)學(xué)研究院、復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院研究員顧宏周和中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所研究員樊春海。復(fù)旦大學(xué)生物醫(yī)學(xué)研究院博士后胡沁沁、復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院上海市心血管病研究所研究員李華為文章的共同第一作者。此外，中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所王麗華教授亦參與了部分工作。論文受到了國(guó)家重點(diǎn)研究發(fā)展計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院前沿科學(xué)重點(diǎn)研究計(jì)劃和中國(guó)博士后科學(xué)基金的支持。
文章鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.7b00663
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