馬丁課題組與合作者實現將砷基鐵蛋白用于多種白血病靶向遞送和治療
時間：2021-10-30 05:42:02學院：化學與分子工程學院學校：北京大學
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基于體內天然組分創(chuàng)建藥物載體，可以借助體內固有路徑靶向遞送藥物，克服體內復雜環(huán)境和多重屏障，提高已批準藥物的療效并擴展適應癥，并且具有較高的成藥性。近日，北京大學馬丁課題組和中科院過程所、南方醫(yī)科大學珠江醫(yī)院交叉合作，發(fā)現多種白血病細胞具有特異性高表達CD71的廣譜特點，提出利用CD71天然配體鐵蛋白顆粒（Fn）作為藥物載體，解決了Fn高效裝載白血病治療藥物三氧化二砷（ATO）的難題并實現了靶向遞送，顯著抑制了多種白血病且降低ATO毒副作用。相關工作發(fā)表于Nature Nanotechnology上 （Ferritin-based targeted delivery of arsenic to diverse leukaemia types confers strong anti-leukaemia therapeutic effects，DOI: https://doi.org/10.1038//s41565-021-00980-7）。
白血病是嚴重危害人類健康的血液系統(tǒng)惡性腫瘤，在兒童及35歲以下成人中死亡率居惡性腫瘤首位。目前，化療仍然為白血病治療的重要手段，主要臨床用藥包括烷化劑、抗代謝類藥物、生物堿類藥物以及由中國學者提出的ATO。針對各種類型白血病，臨床已建立了不同的標準化療方案，但總體治療效果仍有待提升。
為此，基于體內天然組分Fn和已批準的藥物ATO，提出了仿生遞送的新策略，研究團隊首先收集大量臨床外周血和骨髓樣本，發(fā)現健康樣本中的紅細胞、淋巴細胞、單核細胞和粒細胞的CD71表達水平較低（平均陽性率<10%），而患者樣本中白血病細胞的CD71表達水平顯著升高（平均陽性率>90%）。CD71的特異性高表達不受限于白血病的類型和進程，證明了其作為白血病細胞廣譜靶點的可行性。在此基礎上，研究團隊提出利用CD71配體Fn作為載體靶向遞送ATO，以此提高治療效果并降低副作用。As@Fn可顯著抑制多種白血病的進展，且無明顯副作用，效果顯著優(yōu)于現有的單獨ATO和聯(lián)合化療策略。
上述成果仍屬于臨床前研究，實際臨床療效仍有待進一步驗證。鑒于Fn為人體內源組分并且ATO為已批準用藥，該制劑具有較好臨床轉化潛力。研究團隊正在按照相關要求合作推進后續(xù)的研發(fā)和轉化。
圖1：As@Fn在病人來源白血病異種移植模型上的療效：（a）白血病PDX模型構建及藥效分析示意圖；（b）不同治療組小鼠白細胞變化曲線；（c）不同治療組小鼠體重變化曲線；（d）不同治療組小鼠外周血（PB）、骨髓（BM）和脾臟中白血病細胞的比例；（e）不同治療組小鼠的生存曲線
本工作是根據白血病新靶點發(fā)展的一個具備轉化潛力的靶向遞送劑型。馬丁課題組實現了As@Fn仿生遞送體系的構建，并進行了細胞水平白血病治療的探索。馬光輝和魏煒課題組對仿生遞送體系進行了系統(tǒng)的體內體外研究，并聯(lián)合珠江醫(yī)院李玉華課題組進行臨床樣本分析。過程工程所博士研究生王昌龍、北京大學已畢業(yè)博士章偉、珠江醫(yī)院賀艷杰副主任醫(yī)師為該論文的共同第一作者。馬光輝研究員、馬丁教授、魏煒研究員、李玉華教授為共同通訊作者。相關工作得到了國家自然科學基金、國家重點研發(fā)計劃項目、北京分子科學國家研究中心、中科院戰(zhàn)略性先導科技專項、廣州再生醫(yī)學與健康廣東省實驗室項目等支持。
原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41565-021-00980-7
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