Advanced Materials在线报道了浙江大学化学工程与生物工程学院申有青教授的研究论文“Esterase-Activated Charge-Reversal Polymer for Fibroblast-Exempt Cancer Gene Therapy”(第一作者为申有青教授博士研究生邱娜莎)。
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.200900825/abstract
基因治疗是肿瘤治疗的新兴手段,是该领域的研究热点之一,然而缺乏安全有效的输送系统一直是制约其临床应用的瓶颈。阳离子聚合物能够将DNA输送到细胞核表达治疗性蛋白,是一类重要的基因载体,但传统的阳离子聚合物基因输送系统的基因表达效率比较低,其重要原因是阳离子聚合物与带大量负电荷的DNA静电相互作用太强,形成的复合物纳米颗粒在到达细胞后难以解离,使DNA不能被有效地表达。本研究工作的亮点正是利用了阳离子聚合物的这一“缺点”来控制不同类型细胞中聚合物与DNA的解离能力,实现了肿瘤细胞内自杀基因高效表达而死亡、肿瘤成纤维细胞内自杀基因低表达而不受伤害的选择性基因治疗,获得了远远高于化疗药物的疗效。肿瘤成纤维细胞是肿瘤的重要支撑细胞,一旦受到损伤(如传统的化疗)就会大量分泌促肿瘤细胞增殖、耐药、转移的WNT16B信号分子,导致疗效差。团队利用了肿瘤细胞内含有大量酯酶而成纤维细胞内酯酶含量很少的特点,设计了酯酶响应性阳离子聚合物。在肿瘤细胞内,该聚合物响应酯酶而快速水解失去正电荷,聚合物从带正电荷变为带负电荷,其与DNA的静电相互作用从相吸变为相斥,从而快速释放出自杀基因使其高效表达TRAIL,诱导肿瘤细胞死亡;与之相反,成纤维细胞中低的酯酶含量不足以促使该阳离子聚合物变为带负电荷,阳离子聚合物与TRAIL基因紧密络合而不能表达TRAIL蛋白,所以成纤维细胞不会受到损伤,也就不分泌信号蛋白WNT16B,因而肿瘤治疗后反弹和转移很小,获得很好的愈后效果。因此,本工作利用肿瘤微环境中不同类型细胞内酯酶含量的差异来实现基因在肿瘤细胞中的选择性释放与表达,证实了对成纤维细胞无损害的肿瘤基因治疗具有更好的愈后效果,提出了一种全新的肿瘤细胞选择型基因转染的治疗方法。
该论文是申有青教授团队今年在该期刊上发表的第二篇论文。年初,该期刊已发表以博士生刘欣为第一作者的研究论文《Fusogenic Reactive Oxygen Species Triggered Charge-Reversal Vector for Effective Gene Delivery》ADVANCED MATERIALS,28(9)1743-1752。
原文下载:Esterase-Activated Charge-Reversal Polymer for Fibroblast-Exempt Cancer Gene Therapy
- 南开大学余志林课题组 JACS:基于硫酸酯酶响应多肽组装原位构筑抗肿瘤超分子PROTACs 2024-04-09
- 浙江大学申有青教授团队 Adv. Mater.: 酯酶响应电荷反转的季铵型类脂质分子用于提升LNP稳定性及mRNA脾脏特异性表达 2023-08-05
- 上海交通大学赵一雷教授团队在硫酯酶聚酮环化机制研究上再获新进展 2018-04-25
- 上科大叶春洪课题组《Chem. Mater.》:基于响应性聚合物3D-to-3D折纸形变实现运动可控的软体微驱动器 2024-04-26
- 中科院化学所宋延林/李会增团队 AFM:以结构色为基础的多重信息加密打印 2024-04-19
- 吉林大学林权教授团队 CEJ:葡萄糖响应性水凝胶优化芬顿反应以根除多重耐药细菌促进感染型糖尿病伤口愈合 2024-04-14
- 港中深唐本忠院士/北师大何本钊 Angew:吡啶鎓-炔点击聚合 2024-05-04