納米藥物遞送體系是指通過物理或化學(xué)方式將藥物分子裝載在納米材料載體上，形成藥物-載體的復(fù)合體系。它的主要優(yōu)點包括：（1）能夠顯著提高靶區(qū)的藥物濃度，從而改善藥物的利用率和治療效果，并降低藥物的不良反應(yīng)；（2）提高難溶性藥物在水溶液中的溶解性；（3）將藥物分子靶向遞送至特定的細(xì)胞或器官；（4）可遞送細(xì)胞難以攝取的生物大分子藥物（如核酸、蛋白質(zhì)）至細(xì)胞內(nèi)的活性部位。因此，新型納米載藥體系是目前納米生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究熱點之一。
最近，中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所張智軍課題組在新型納米藥物載體研究方面取得系列進(jìn)展，引起學(xué)術(shù)界的關(guān)注和興趣。他們通過化學(xué)修飾氧化石墨烯，實現(xiàn)了抗癌藥物阿霉素和喜樹堿的可控聯(lián)合載藥和生物靶向遞送，其在體外實驗中表現(xiàn)出比單一載藥更高的抗腫瘤效應(yīng) (Small, 2010, 6, 537- 544)，這項工作入選Small月度Top 10 most accessed articles。
在此基礎(chǔ)上，該研究組進(jìn)行了氧化石墨烯用于序貫遞送siRNA和DOX的研究。研究發(fā)現(xiàn)，陽離子聚合物聚乙烯亞胺（PEI）修飾的氧化石墨烯轉(zhuǎn)染具有靶向腫瘤抗凋亡蛋白Bcl-2的siRNA進(jìn)入細(xì)胞后，能顯著的抑制Bcl-2蛋白的表達(dá)。序貫遞送siRNA和阿霉素表現(xiàn)出顯著的協(xié)同增強抗腫瘤效果（Small, 2011, 7, 460-464）。該工作發(fā)表后Wiley-VCH Materials Views China立即進(jìn)行了Highlight報道。最近，張智軍課題組進(jìn)一步研究了PEI修飾的氧化石墨烯用于介導(dǎo)pGL-3的細(xì)胞轉(zhuǎn)染。實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該納米載藥體系顯示出很高的轉(zhuǎn)染效率（高于PEI 25K），表明功能化的氧化石墨烯有望成為一種新型高效低毒基因遞送載體；谠擁椦芯拷Y(jié)果的一篇論文最近已被國際著名學(xué)術(shù)期刊Journal of Materials Chemistry接收。
在發(fā)展新型具有藥物控緩釋功能的無機納米粒子藥物載體方面，該課題組也取得新進(jìn)展。他們將化學(xué)偶聯(lián)阿霉素的磁性四氧化三鐵納米粒子包埋在表面修飾有聚乙二醇的多孔道二氧化硅基質(zhì)材料中，制備了一種新型多孔道磁載藥核殼納米粒子。其多孔道殼層結(jié)構(gòu)避免了飽和磁化強度嚴(yán)重下降，有利于磁靶向藥物遞送以及藥物的控釋（Chem Comm. 2010, 46, 8633-8635）。這項工作發(fā)表后被該刊物評為月度Top 10 most accessed articles。
該研究組還利用輪狀病毒結(jié)構(gòu)蛋白VP6的自組裝構(gòu)建了病毒樣顆粒（virus like particles,VLPs），并研究了其作為納米靶向藥物載體的可能性。與化學(xué)合成的納米藥物載體相比，VLPs具有生物相容性好、在體內(nèi)不易聚集和容易分解代謝等優(yōu)點。但目前VLPs往往通過真核表達(dá)或天然分離的方式獲得，制備成本較高，工藝不易放大，大大限制了其廣泛應(yīng)用。針對這個難題，該課題組將基因克隆到原核表達(dá)載體上，轉(zhuǎn)化大腸桿菌后，蛋白獲得了高效表達(dá)。VP6蛋白經(jīng)過復(fù)性后，再化學(xué)交聯(lián)抗癌藥物阿霉素和肝細(xì)胞靶向性配體乳糖酸，最后通過自組裝，成功構(gòu)建了VLPs納米靶向藥物載體 (Bioconjugate Chem. 2011, 22, 346-352)。
上述工作得到了國家自然科學(xué)基金項目、國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃、中國科學(xué)院知識創(chuàng)新工程項目和江蘇省自然科學(xué)基金項目等經(jīng)費支持。
PEI修飾的氧化石墨烯用于序貫遞送siRNA和抗癌藥物阿霉素示意圖
