1. 痛點(diǎn)問(wèn)題

膀胱尿路上皮癌是泌尿系統(tǒng)中常見(jiàn)的惡性腫瘤之一，目前臨床的治療手段主要為手術(shù)切除，繼而輔助進(jìn)行藥物灌注化療。但是化療藥物缺少靶向性，無(wú)法有效地區(qū)分腫瘤組織和正常組織，有明顯的毒副作用。為了解決這個(gè)問(wèn)題，研究者們將藥物與抗體偶聯(lián)，構(gòu)建抗體藥物偶聯(lián)物(Antibody-drug conjugate，ADCs)，通過(guò)化學(xué)連接將具有生物活性的小分子藥物連接到單抗上，特異結(jié)合細(xì)胞表面靶標(biāo)蛋白，將小分子藥物靶向運(yùn)輸?shù)侥繕?biāo)細(xì)胞中。這種偶聯(lián)方式存在一些缺陷：1)引入的抗體多是基于癌細(xì)胞表面的標(biāo)志物，目前這種標(biāo)志物還比較少，可供選用的抗體種類(lèi)也很少；2)抗體的制備過(guò)程繁瑣，熱穩(wěn)定差，在后續(xù)過(guò)程中存在降解的風(fēng)險(xiǎn)；3)抗體的分子量比較大，藥物分子量比較小，偶聯(lián)后存在藥物分子失效的可能；4)抗體藥物偶聯(lián)物進(jìn)入細(xì)胞后，可能會(huì)產(chǎn)生免疫原性。

核酸適體(aptamer)是一種由幾十個(gè)核苷酸組成的單鏈核酸分子，具有與抗體類(lèi)似的特異結(jié)合靶標(biāo)的性質(zhì)，可通過(guò)體外篩選方式獲得，又有“化學(xué)抗體”之稱(chēng)。與傳統(tǒng)的抗體相比，核酸適體有諸多優(yōu)勢(shì)：1) 在序列確定后，可以直接通過(guò)化學(xué)合成制備，成本低，過(guò)程簡(jiǎn)單；2)分子量小，免疫原性低；3)可以引入非天然核苷酸，提高序列的生物學(xué)及熱力學(xué)穩(wěn)定性；抗核酸酶降解、耐高溫的能力；4)容易進(jìn)行化學(xué)修飾，可以做多種標(biāo)記等。

2. 解決方案

研究團(tuán)隊(duì)首先篩選出了能特異性識(shí)別內(nèi)化膀胱癌細(xì)胞但不識(shí)別正常膀胱上皮細(xì)胞的核酸適體。為了提高核酸適體的生物學(xué)穩(wěn)定性，在篩選實(shí)驗(yàn)中使用了含2’-氟修飾的嘧啶堿基和2’-脫氧的嘌呤堿基核苷酸。經(jīng)序列優(yōu)化后的核酸適體B1具有特異性識(shí)別膀胱癌細(xì)胞的能力，且能夠區(qū)分從膀胱癌患者的腫瘤組織與癌旁組織中分離獲得的原代腫瘤細(xì)胞和正常上皮細(xì)胞。

臨床常用的膀胱癌灌注化療藥物表阿霉素（Epirubicin, EPI），是一種蒽環(huán)霉素類(lèi)藥物，可自發(fā)嵌入雙鏈DNA的GC堿基對(duì)中。考慮到核酸適體B1特異內(nèi)化膀胱癌細(xì)胞的性質(zhì)，團(tuán)隊(duì)巧妙設(shè)計(jì)，在核酸適體B1末端偶聯(lián)一段長(zhǎng)DNA雙鏈，形成核酸適體B1為“車(chē)頭”、長(zhǎng)雙鏈DNA為“車(chē)廂”的納米火車(chē)結(jié)構(gòu)。結(jié)果顯示納米火車(chē)依然具有良好的膀胱癌細(xì)胞選擇性。

在體外中性條件下化療藥物可穩(wěn)定內(nèi)嵌于納米火車(chē)的雙鏈結(jié)構(gòu)中，經(jīng)內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞溶酶體后雙鏈DNA被破壞，化療藥物被釋放發(fā)揮作用。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)核酸適體B1介導(dǎo)的靶向遞藥體系對(duì)正常膀胱上皮細(xì)胞SV-huc-1的毒性作用明顯降低。

小鼠膀胱癌原位模型擬臨床灌注治療實(shí)驗(yàn)顯示，核酸適體B1介導(dǎo)的納米火車(chē)載藥體系明顯抑制腫瘤的生長(zhǎng)，治療效果顯著優(yōu)于表阿霉素單藥，并且顯著降低了藥物的毒副作用。

3. 競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)分析

（1）首次報(bào)道了膀胱癌特異性的核酸適體，并構(gòu)建了基于核酸適體的納米火車(chē)靶向遞藥體系，不僅為膀胱癌的臨床治療提供了新的策略，也為核酸適體藥物拓展了一個(gè)獨(dú)特的具有極大成藥潛力的適應(yīng)癥。

（2）該核酸適體的特異性、內(nèi)化力以及穩(wěn)定性均好，可以用作檢測(cè)及標(biāo)記腫瘤細(xì)胞的分子工具，還可將該靶向性較強(qiáng)的核酸適體與具有治療效果的藥物結(jié)合應(yīng)用，可定向作用于腫瘤細(xì)胞中，提高對(duì)腫瘤細(xì)胞的治療效果，減少了目前抗腫瘤藥物特異性不強(qiáng)而導(dǎo)致的毒副作用，綜合應(yīng)用前景佳。

核酸適體B1介導(dǎo)的納米火車(chē)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建