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知识开拓

浸大中医药学者开发新型成骨细胞特异性递送系统 研究论文於《自然―医学》杂志发表

2015年2月10日

吕爱平教授 (左) 和张戈博士 (右二) 率领浸大研究团队成功开发新型成骨细胞特异性递送系统
吕爱平教授 (左) 和张戈博士 (右二) 率领浸大研究团队成功开发新型成骨细胞特异性递送系统

中医药学院、骨与关节疾病转化医学研究所最近与中国中医科学院中医临床基础医学研究所和北京军事医学科学院蛋白质组学国家重点实验室等科研机构,在促进骨质疏松症转化治疗方面取得突破性成果,成功开发了一种以适配子为靶向配体的新型成骨细胞特异性递送系统,可以精准地识别具有成骨潜能的小核酸及将这些小核酸递送往成骨细胞,从而促进骨的形成,推动了骨质疏松成骨靶向药物的开发。研究结果近日在国际著名科学杂志《自然―医学》网上发表(http://www.nature.com/nm/journal/vaop/ncurrent/full/nm.3791.html)。

 

这项研究获得中国科技部重大新药创制、国家自然科学基金委员会、中国中医科学院、香港研究资助局等京港两地多项资助。研究由京港等地的研究团队联合进行,开展多学科交叉、合作研究。中医药学院院长兼骨与关节疾病转化医学研究所所长吕爱平教授与副所长张戈博士组成的研究团队,负责寻找新型成骨细胞靶向配体、递送系统制备和体内骨组织成像与定量评价。另一方面,吕教授领导的中国中医科学院中医临床基础医学研究所的团队负责动物模型研究,北京军事医学科学院蛋白质组学国家重点实验室张令强研究员的团队则负责递送系统的体外评估。此外,昆山市工业技术研究院小核酸生物技术研究所提供了研究所需的所有核酸产物。

 

经过四年的联合研究,团队成功筛选了可以直接靶向成骨细胞的靶向配体―核酸适配子,并开发了新型的细胞特异性识别水准的成骨小核酸递送系统,在动物实验中,令有骨质疏松的动物恢复骨量。

 

吕爱平教授说:「具有细胞特异性靶向的适配子不仅可以用在小核酸的选择性递送上,还可以在新药开发上发挥更大的效用。中国有丰富的中药和天然产物资源,在筛选具有药理活性小分子方面具有优势。是次研究显示,这些资源有极大的潜能可开发为抗肿瘤、抗炎、抗感染、抗骨质疏松等药物,但由於很多中药和天然产物的水溶性欠佳及毒性过高,严重限制了其临床应用。适配子技术的发展有望为中药和天然产物的临床转化带来转机,经适配子修饰后的中药成分和天然产物水溶性大大加强,靶向递送特性既提高了中药成分和天然产物的治疗效果,又降低了对其他非靶细胞、组织和器官的毒性副作用。」由吕教授组建的大学―企业协同创新平台已经与多家内地大型制药企业启动了多个适配子修饰的小分子化合物(适配子―药物偶联物)的一类创新药物研发工作。

 

北京军事医学科学院蛋白质组学国家重点实验室的张令强研究员说:「中国载人航天技术正在迅速发展,空间站的建设也在密锣紧鼓的进行中。然而,在长时间的太空飞行过程中,极端的太空环境会对航天员的身体造成严重伤害。其中,航天员在空间微重力环境下丢失骨量是各国共同面对的严峻技术难题之一。这次联合开发的成骨小核酸递送系统对航天员骨丢失的预防和治疗具有十分重要的转化意义。」

 

这项研究是以张戈博士於2012年在《自然―医学》杂志上发表的另一项崭新设计理念为基础。张博士率领的研究团队当时开发了世界上首例以寡肽作为靶向配体的成骨小核酸递送系统,通过利用寡肽对骨形成表面晶体结构的特异性识别,来实现将小核酸导入富集在骨形成表面的成骨细胞。由於人体内的微环境复杂,因此必须由更加精确和安全的核酸递送系统,即直接识别成骨细胞来实现特异性递送。

 

张戈博士说:「如果把2012年开发的寡肽―脂质体看作是第一代小核酸递送系统,这次开发的适配子―纳米颗粒则是第二代小核酸递送系统,实现了更加直接安全的成骨细胞递送,是真正意义上的细胞水准小核酸递送系统。」