CRISPR/Cas9系统因其快捷、高效、特异性强等优点使其成为全球实验室的研究热点。通过CRISPR/Cas9系统特异性敲除癌基因是一种有效的癌症治疗新方法。同时，将CRISPR/Cas9系统与化疗药物联合的策略有望实现各种复杂癌症的协同高效治疗。近年来，四价铂(Pt(IV))前药被广泛应用于各种纳米药物载体中，可通过与基因治疗结合用于癌症治疗，且取得了较好的联合治疗效果。

  因此，黄宇彬教授团队制备了一种主链可消除的Pt(IV)前药骨架的聚合物纳米平台 (NP_CSPt)，用于CRISPR/Cas9系统 (NP_CSPt/pEZH2) 的递送，来协同基因编辑-化疗联合治疗人类前列腺癌（如图1）。通过将Pt(IV) 前药作为聚合单体引入到高分子主链中，在侧链接枝上寡聚乙烯亚胺(OEI1.8k) 和PEG后，可以自组装成表面带正电荷的阳离子纳米平台 (NP_CSPt)。通过静电吸附，NP_CSPt 能将CRISPR/Cas9载体质粒（pEZH2，编辑目标基因EZH2）担载到纳米粒上得到复合纳米粒体系 (NP_CSPt/pEZH2)。在经历细胞内吞和溶酶体逃逸后，NP_CSPt/pEZH2 中的CSPt 能被癌细胞中还原剂以链消除的模式还原降解，同时释放出pEZH2和二价铂药（Pt(II)）。通过CRISPR/Cas9系统可对EZH2进行有效基因编辑，在细胞水平和动物水平的基因编辑效率分别达到32.2%和21.3%，导致EZH2蛋白的表达大大减少，抑制癌细胞的增殖；同时造成H3K27me3蛋白的降低，使细胞核中染色体由缠绕状态变得更松散，增加Pt(II)与核DNA的结合，造成更多的DNA损伤并进一步增强细胞的杀伤效果。细胞及动物水平实验均表明该纳米共递送平台取得了协同增强的肿瘤治疗效果，不仅提供了一种CRISPR/Cas9系统高效递送载体，而且为癌症治疗提供了一种基因编辑-化疗联合的新思路。

图1. 主链含Pt(IV)聚前药的聚合纳米平台用于CRISPR/Cas9系统递送实现有效的基因编辑-化疗协同治疗示意图

  以上研究成果近期以Chain-shattering Pt(IV)-backboned polymeric nanoplatform for efficient CRISPR/Cas9 gene editing to enhance synergistic cancer therapy为题发表于Nano Research（2020，DOI: 10.1007/s12274-020-3066-4）。论文的第一作者为中国科学院长春应用化学研究所博士生张庆飞，通讯作者为东北师范大学黄宇彬教授。上述研究工作得到了国家自然科学基金委等项目的支持。

  论文链接：https://doi.org/10.1007/s12274-020-3066-4