中国科学家首次提出铁蛋白药物载体

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蛋白

      素有“生物导弹”之称的肿瘤靶向治疗,核心目的在于精确狙击癌细胞,同时避免对正常细胞的伤害。

 

      而能把药物精准递送到癌细胞的载体,就像“导弹”的制导系统和动力装置。人类对容量更大、效率更高、对生物体更安全友好的靶向药物载体,有着永无止境的追求。

      近日,中科院生物物理所阎锡蕴课题组在总结近十年工作的基础上,首次提出了铁蛋白药物载体(Ferritin drug carrier,FDC)的概念,相关论文发表在《控制释放杂志》(Journal of Controlled Release)。

认识肿瘤的天然蛋白

      近几十年来,人类开发出了多种药物输送载体,常见的类型包括纳米载体和抗体药物偶联物(ADC)。然而传统纳米载体往往与生物体相容性差、输送效率不理想、毒性较强,而ADC则在药物携带能力和稳定性等方面存在一定劣势。

      科学家更希望找到的,是这样一种药物载体:

      它来自生物体内天然存在的蛋白质,没有毒性,易于降解,同时不容易引起排异反应;它不像ADC那样把药物“挂”在表面,而是把药物包容在内,从而有更大的载药量,也更加稳定安全;它不需要附加额外的“定位系统”,就能自动识别癌细胞,从而大大降低生产的难度和成本。

      “顾名思义,铁蛋白就是一种能够储存铁的蛋白,它在人体的铁平衡和细胞抗氧化过程中起着关键作用。”论文通讯作者之一、生物物理所研究员范克龙向《中国科学报》介绍,铁蛋白颗粒是一个外径12纳米,内径8纳米的空心球状体,外表面可以通过基因和化学修饰来增加功能,中空的内腔则可以用来封装药物。

      铁蛋白药物载体能识别并结合细胞表面上一种叫做转铁蛋白受体(TfR1)的膜蛋白,经过TfR1的介导,进入肿瘤细胞,富集到溶酶体并释放自身携带的化疗药物。

      肿瘤细胞由于生长增殖过于旺盛,对铁离子的需求远大于正常细胞。因此肿瘤细胞表面的TfR1表达量常常远高于普通细胞。只有当TfR1表达量高于一个阈值时,铁蛋白才会进入细胞。因此铁蛋白能选择性地向肿瘤细胞富集,并在肿瘤细胞特有的酸性微环境下释放装载药物。

      这些精巧的特性,让铁蛋白具备了令人瞩目的肿瘤靶向性潜质。

           

本文转载自《中国科学报》

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