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细胞膜包裹的纳米颗粒在疾病治疗中的应用

生物工程学报 2024年第5期40卷 1323-1337页

作者：李冬雪徐靖淋康琳赵宝华王景林辛文文河北师范大学生命科学学院河北省动物生理生化与分子生物学重点实验室河北石家庄050024 军事医学研究院微生物流行病研究所病原微生物生物安全全国重点实验室北京100071

纳米技术因为其巨大的发展潜力,在医学应用中受到广泛关注,然而纳米颗粒容易触发宿主免疫清除系统,导致其无法达到预期治疗效果甚至产生毒副作用。近年来,使用细胞膜包裹纳米颗粒被证明可以有效地使纳米颗粒逃过免疫系统的清除。使用细... 详细信息

纳米技术因为其巨大的发展潜力,在医学应用中受到广泛关注,然而纳米颗粒容易触发宿主免疫清除系统,导致其无法达到预期治疗效果甚至产生毒副作用。近年来,使用细胞膜包裹纳米颗粒被证明可以有效地使纳米颗粒逃过免疫系统的清除。使用细胞膜包裹纳米颗粒,既能使纳米颗粒获得天然细胞膜的理化特征,还能使其具有膜来源细胞的锚定蛋白、抗原等生物学特征,从而实现免疫逃逸、长循环、药物靶向释放和调节免疫等独特能力,极大地增加了其在生物医学应用中的灵活性和可能性。本文综述了细胞膜包裹的纳米颗粒在疾病治疗中的应用现状,分析了这一新平台潜在的巨大应用价值,并描绘了这一新平台未来在疾病治疗中的前景。

关键词：细胞膜包裹纳米颗粒治疗肿瘤毒素

脑靶向寡核苷酸药物策略用于衰老相关脑部疾病治疗

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生物化学与生物物理进展 2024年第2期51卷 253-268页

作者：杨灏颖刘润涵房梦珂刘洋郑蒙河南大学淮河医院转化医学中心开封475004 河南大学生命科学学院河南省脑靶向生物纳米药物重点实验室开封475004

寡核苷酸药物近10年发展迅速,已有多款应用于临床治疗。因其设计便捷、序列灵活、特异性高,有望解决许多靶点难成药的困境,并且其临床转化周期和成本较低,目前已成为新兴生物技术药物研发的前沿领域。脑部疾病包括多种目前无法治愈的疾... 详细信息

寡核苷酸药物近10年发展迅速,已有多款应用于临床治疗。因其设计便捷、序列灵活、特异性高,有望解决许多靶点难成药的困境,并且其临床转化周期和成本较低,目前已成为新兴生物技术药物研发的前沿领域。脑部疾病包括多种目前无法治愈的疾病,如神经退行性疾病、胶质瘤、运动神经元疾病等,其中很多与年龄相关,被认为是衰老相关脑部疾病。因其病因复杂,许多靶点难成以药,同时由于脑部特殊屏障系统“血脑屏障”的存在,导致大部分药物无法实现脑部病灶的有效积累,众多小分子药物遭遇临床转化失败。寡核苷酸类药物的特异性和序列灵活性提供了新的成药可能性,但同样面临脑部递送的挑战。尽管目前已有多款寡核苷酸类药物应用于医疗市场,但脑靶向寡核苷酸药物仍然极为罕见,随着纳米递送和脑靶向基团研究的逐渐成熟,未来5~10年寡核苷酸药物用于脑部疾病治疗将成为可能。本文针对本领域重点话题如寡核苷酸药物临床批准的应用案例、脑靶向寡核苷酸药物的递送瓶颈和当前策略,以及衰老相关脑部疾病的寡核苷酸药物潜在靶点进行了梳理,同时对临床转化中的难点和面临的挑战展开了综述和讨论。

关键词：寡核苷酸药物血脑屏障脑部疾病老龄化疾病

mRNA疫苗与脂质纳米颗粒递送载体的研究进展

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科学通报 2024年

作者：樊渝川殷涵李钰余溪唐晓英翁郁华黄渊余医学技术学院前沿交叉科学研究院分子医学与生物诊疗重点实验室北京理工大学生命学院

信使RNA(messenger, m RNA)是一类新兴的核酸药物,用于预防和治疗多种疾病. 2020年,新型冠状病毒感染(coronavirus disease 2019, COVID-19)的大流行促进了历史上最快速的mRNA疫苗开发. 2023年, Katalin Karikó及Drew Weissman获得诺... 详细信息

信使RNA(messenger, m RNA)是一类新兴的核酸药物,用于预防和治疗多种疾病. 2020年,新型冠状病毒感染(coronavirus disease 2019, COVID-19)的大流行促进了历史上最快速的mRNA疫苗开发. 2023年, Katalin Karikó及Drew Weissman获得诺贝尔生理学或医学奖,以表彰其发现核苷修饰,从而开发出有效的抗COVID-19 mRNA疫苗.这些无不凸显了mRNA技术在生命科学和医学研究方面的巨大潜力.尽管现在已经清楚mRNA疫苗可以快速、安全地保护患者免受传染病的侵害,但还需要进行更多研究来优化mRNA设计以及胞内递送.除了预防严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, SARS-CoV-2)感染,多款mRNA疫苗也已经进入临床开发阶段,用于预防流感病毒、巨细胞病毒、寨卡病毒、呼吸道合胞病毒等病原体的感染.此外,多款针对肿瘤、罕见病的mRNA疫苗或药物也在加速研发.本文阐述了mRNA药物及疫苗的研发进展,并对部分代表性的mRNA药物或疫苗进行了总结;详细介绍了mRNA疫苗开发中的关键技术,包括mRNA的序列优化以及mRNA的工程化创新,总结了现如今最成熟的脂质纳米颗粒递送系统(lipid nanoparticle, LNP),并对mRNA-LNP疫苗的作用机制进行了详细的阐述.最后,对m RNA疫苗的前景和挑战提出了看法.

关键词： mRNA疫苗 mRNA修饰 m RNA递送 LNP递送系统

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基于成分配伍的中药复方研究策略

中国科学：生命科学 2024年第5期54卷 911-924页

作者：张宏李奇璋刘爱芬曾克武丁显廷王博谦史建伍王成牛辛海量张磊淮北师范大学生命科学学院创新药物研究中心淮北235000 南通大学医学院南通226001 北京大学药学院天然药物及仿生药物全国重点实验室北京100191 上海交通大学生物医学工程学院个性化医学研究院癌基因及相关基因国家重点实验室上海200030 海军军医大学药学院上海200433

传统中药复方的功效已被长期临床实践所证实,但由于包含复杂的化学成分,其安全性、有效性和质量稳定性难以控制.组分中药尽管促进了中医药的发展,但仍然难以明确作用靶点及分子机制,无法清楚阐释方剂配伍理论的科学内涵.本文提出基于有... 详细信息

传统中药复方的功效已被长期临床实践所证实,但由于包含复杂的化学成分,其安全性、有效性和质量稳定性难以控制.组分中药尽管促进了中医药的发展,但仍然难以明确作用靶点及分子机制,无法清楚阐释方剂配伍理论的科学内涵.本文提出基于有效成分配伍的中药复方(成分中药)研究策略,涉及的关键技术主要包括:(ⅰ)入血/组织化学成分分析;(ⅱ)三维筛选模型构建;(ⅲ)作用靶点研究;(ⅳ)数据整合分析.成分中药既具有传统方剂协同增效减毒的优势,体现了配伍特色,同时又具有现代药物成分清楚的特点,能借助多学科技术明确各成分作用靶点及协同分子机制,从而可清楚阐释方剂配伍理论的科学内涵,是今后中药复方研究的必然发展趋势.该研究策略的提出对从方法学角度解决中医药原创理论的现代科学内涵阐述等重大前沿科学问题具有示范意义.

关键词：复方成分配伍策略科学内涵

DNA聚合酶θ:易错的多功能DNA末端修复分子

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生物化学与生物物理进展 2024年第3期51卷 493-503页

作者：王瑶陈国江冯健男石艳春王晶郑源强内蒙古医科大学内蒙古自治区分子生物学重点实验室呼和浩特010058 军事科学院军事医学研究院毒物药物研究所抗毒药物与毒理学国家重点实验室北京100850

DNA聚合酶θ(DNA polymerase theta,Polθ)是一种广泛存在于动植物中的DNA修复酶。它在选择性末端连接(alternative end-joining,Alt-EJ)途径中发挥着关键作用,常参与DNA双链断裂(DNA double-strand breaks,DSB)损伤修复。在正常生理状态下,Polθ主要调控基因组稳定性。然而,在恶性肿瘤发生时,Polθ表现出异常高表达水平,并参与调控肿瘤细胞的恶性转变过程。研究表明,抑制Polθ活性可导致同源重组(homologous recombination,HR)缺陷的肿瘤细胞发生合成致死(synthetic lethality,SL)。因此,已经开发出多种针对Polθ的小分子抑制剂,可与其他化疗药物联合使用以抑制恶性肿瘤的发展。此外,敲除或抑制Polθ活性还能增加HR修复效率,从而提高外源基因靶向整合效果。本文综述了Polθ及其介导的Alt-EJ修复机制在生物学功能方面的最新研究进展,为靶向Polθ在肿瘤治疗和基因编辑方面的应用提供理论基础。

关键词： DNA聚合酶θ DNA双链断裂修复基因组稳定性肿瘤抑制靶向整合

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荧光偏振成像技术及其生物学应用

激光与光电子学进展 2024年

作者：杨子仪李世晗刘芷如钟素艺李美琪席鹏北京大学力学与科学工程系北京大学生物医学工程系北京大学生命科学学院

荧光偏振成像通过测量样品中荧光分子的偏振状态，得到样品的取向结构特征，在生物学领域有着广泛的应用。偏振成像常与其他荧光显微技术结合，用来解析细胞结构的排列方向、生物大分子的实时动态取向和组织的有序性等信息，以研究细胞... 详细信息

荧光偏振成像通过测量样品中荧光分子的偏振状态，得到样品的取向结构特征，在生物学领域有着广泛的应用。偏振成像常与其他荧光显微技术结合，用来解析细胞结构的排列方向、生物大分子的实时动态取向和组织的有序性等信息，以研究细胞的生理过程、药物对细胞的作用及异常结构的检测。本文阐述了荧光偏振成像在生物学等领域的应用，对利用偏振信息获取不同样品取向结构的研究方法进行分析比较，并对其未来发展趋势进行展望。

关键词：荧光偏振成像分子取向解析生物显微成像

氟唑菌酰胺对斑马鱼(Danio rerio)鱼鳔发育的影响

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生命科学研究 2024年第1期28卷 12-17页

作者：苏梦岚李文华肖鹏华侨大学生物医学学院分子药物教育部工程研究中心福建省分子医学重点实验室厦门市海洋与基因工程药物重点实验室中国福建厦门361021 温州大学生命与环境科学学院中国浙江温州325035

鱼鳔作为硬骨鱼类重要的功能器官,其发育对多种环境污染物都较为敏感。氟唑菌酰胺(fluxapyroxad)是琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂家族的一员,对鱼类具有神经、心血管和发育毒性。为探究氟唑菌酰胺对斑马鱼鱼鳔发育的潜在影响,将斑马鱼胚... 详细信息

鱼鳔作为硬骨鱼类重要的功能器官,其发育对多种环境污染物都较为敏感。氟唑菌酰胺(fluxapyroxad)是琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂家族的一员,对鱼类具有神经、心血管和发育毒性。为探究氟唑菌酰胺对斑马鱼鱼鳔发育的潜在影响,将斑马鱼胚胎暴露于不同浓度的氟唑菌酰胺后,记录斑马鱼幼鱼鱼鳔的表型,通过组织学切片染色手段检测幼鱼鱼鳔的形态差异,并采用整体原位杂交实验比较鱼鳔发育关键基因的表达图式变化。结果表明,氟唑菌酰胺暴露会引起斑马鱼幼鱼鱼鳔发育异常、鱼鳔充气受阻及鱼鳔发育标记基因elovl1a和anxa5b的表达水平显著降低。该研究对于评估氟唑菌酰胺对斑马鱼幼鱼鱼鳔发育的影响提供了有价值的参考,并可能有助于深入了解氟唑菌酰胺对水生生态系统构成的潜在风险。

关键词：氟唑菌酰胺斑马鱼幼鱼鱼鳔发育毒性

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靶向肿瘤驱动基因的胃癌治疗研究进展

浙江大学学报（医学版） 2024年第1期53卷 73-83页

作者：吴世英徐平龙张飞浙江工商大学食品与生物工程学院浙江杭州310018 浙江大学生命系统稳态与保护教育部重点实验室、浙江省癌症分子细胞生物学重点实验室浙江杭州310058 浙江大学杭州国际科创中心智能医药研究所浙江杭州311200 浙江大学生命科学研究院浙江杭州310058 浙江大学癌症研究院浙江杭州310058

随着胃癌致病机制深入解析及胃癌驱动基因的鉴定,靶向胃癌驱动基因的药物逐渐应用临床。其中,曲妥珠单抗作为首个胃癌靶向药物,通过靶向过表达的人表皮生长因子受体2(HER2)抑制肿瘤细胞的增殖、生存和转移等过程,已成为HER2阳性胃癌患... 详细信息

随着胃癌致病机制深入解析及胃癌驱动基因的鉴定,靶向胃癌驱动基因的药物逐渐应用临床。其中,曲妥珠单抗作为首个胃癌靶向药物,通过靶向过表达的人表皮生长因子受体2(HER2)抑制肿瘤细胞的增殖、生存和转移等过程,已成为HER2阳性胃癌患者的一线治疗药物。雷莫芦单抗则通过靶向血管内皮生长因子受体2(VEGFR2)抑制肿瘤血管生成,用于晚期胃癌患者的二线治疗。此外,贝马利珠单抗和佐妥昔单抗分别靶向过度表达的成纤维细胞生长因子受体2(FGFR2)和紧密连接蛋白18.2(CLDN18.2),在临床试验中显著延长胃癌患者的无进展生存期和总生存期。本文回顾了靶向HER2、VEGF、FGFR2、CLDN18.2和MET等肿瘤驱动基因的胃癌治疗策略,介绍了肿瘤驱动基因在胃癌进程中的作用及其靶向药物的应用,以期为胃癌靶向治疗药物的研发和临床应用提供参考。

关键词：胃癌驱动基因靶向治疗临床试验综述

姜黄素-生物素偶联物的合成及抗肿瘤活性研究

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合成化学 2024年第3期32卷 216-224页

作者：马红艳王立强深圳市龙华区中心医院药学部广东深圳518110 华侨大学生物医学学院福建泉州362021

为进一步开发安全有效的抗口腔癌药物,利用酰基化法及羧氨缩合法制备一系列姜黄素类衍生物,采用药物拼合原理,使姜黄素连接具有一定抗肿瘤活性及靶向性的生物素,合成一系列姜黄素-生物素偶联物(目标化合物2、4、5),其结构经^(1)H NMR、^... 详细信息

为进一步开发安全有效的抗口腔癌药物,利用酰基化法及羧氨缩合法制备一系列姜黄素类衍生物,采用药物拼合原理,使姜黄素连接具有一定抗肿瘤活性及靶向性的生物素,合成一系列姜黄素-生物素偶联物(目标化合物2、4、5),其结构经^(1)H NMR、^(13)C NMR和HR-MS(ESI)确证。采用四甲基偶氮唑蓝(MTT)法检测目标化合物对人口腔表皮样癌细胞(KB细胞)增殖的抑制作用。结果显示:化合物2在作用24 h及48 h时对KB细胞的IC_(50)分别是40.82μmol/L和26.23μmol/L,提示其抗肿瘤活性优于姜黄素。化合物4在作用24 h及48 h时对KB细胞的IC_(50)分别是39.83μmol/L和51.24μmol/L,提示在作用24 h时,其抗肿瘤活性优于原药姜黄素。

关键词：姜黄素生物素药物拼合原理偶联物四甲基偶氮唑蓝抗肿瘤活性