靶向药物输送系统

日前，湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室研发出一种能向肿瘤细胞靶向输送大量抗癌药物的DNA纳米火车。其不仅可提高抗癌药物的靶向性，减少药物的毒副作用，还可大大增加药物的携带量。相关成果已在美国《国家科学院院刊》上发表。

所谓的纳米火车是由多条DNA短单链通过分子自组装成的车厢连接而成的，其宽约3至5纳米，长度可视需要增减。整体结构十分简单，三维结构形似火车。它的“火车头”由核酸适配体构成，可与某种特定癌细胞的膜蛋白结合，为给药系统提供“方向”和“动力”；通过分子自组装形成的DNA结构则构成了一节一节的高容量“车厢”，用于装载抗癌药物分子或其他生物试剂，比如可装载荧光成像试剂，可对整个过程进行实时监测。

“纳米火车”可大幅提高抗癌药物的携带量。由于传统给药系统一次往往只能携带一个药物分子，不足以杀死癌细胞。采用“纳米火车”式设计，则可一次性携带约300至1000个药物分子。这有助于缩短病人的治疗周期，降低治疗成本。

由于核酸适配体可与目标物质或细胞高特异性地结合，由它构成的“火车头”可精准地将药物输送至癌变区域，从而避免对正常细胞的“误伤”，给药的精准性大大高于传统的化学抗癌药物。此外，由于整列“火车”由生物分子组成，不存在传统的无机或高分子材料在生物体内难降解的问题，从而减少了对人体潜在的毒副作用。

针对白血病、肺癌、乳腺癌、胰腺癌和肝癌等癌细胞的特有生物标志物，筛选出不同的核酸适配体。有望开发出一次靶向不同类型癌症的“多弹头”药物。