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医药前沿|中国科学家首 次提出铁蛋白药物载体,有望成为新型抗肿瘤药物

2019/11/21 16:57   来源:医药前沿

  素有“生物导弹”之称的肿瘤靶向治疗,核心目的在于准确狙击癌细胞,同时避免对正常细胞的伤害。
  而能把药物准 确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(Ferritindrugcarrier,FDC)的概念,相关论文发表在JournalofControlledRelease杂志上。
  一种在生物中普遍存在的蛋白质——铁蛋白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。
  论文通讯作者之一、生物物理所研究员范克龙称:“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。”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。
  动物实验显示,通过铁蛋白给药,能有效抑制结肠癌乳腺癌及黑色素瘤的生长,同时还有效降低了阿霉素所致的心脏毒性等副作用。
  作为一种天然存在于人体中的蛋白,铁蛋白凭借种种独特的性质,同时具备了精巧肿瘤靶向性和优良的生物相容性。我们期待将铁蛋白打造成一种理想的肿瘤靶向药物载体,并进一步推向临床,为人类对抗癌症的战役带来新希望。”
  抗肿瘤药物往往也是毒性最强的药物,铁蛋白为这些有害药物的递送提供了一种更具选择性的方法,这让药效更强、副作用更小的治疗成为可能。
  尽管我们对铁蛋白在临床应用上的潜力认识有限,但它自动寻找肿瘤的特性不仅有望提高一些传统化疗药物的效力,更重要的是,一些此前无法在有效剂量下安全抵达肿瘤的药物,借助铁蛋白的运载作用,也将有望成为值得开发的新药。

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