药学院崔纯莹教授团队研发智能响应型仿生纳米基因药物递送系统用于协同抗肿瘤治疗
近日,首都医科大学药学院崔纯莹教授团队在《Journal of Nanobiotechnology》上发表题为“Cancer cell membrane-camouflaged pH-responsive nanoparticles for enhancing siRNA effect and synergistic anti-tumor therapy”的研究论文。该研究成功构建了一种基于细胞内微环境的pH响应型仿生纳米基因药物递送系统 (CCM-CS/ZnO@siRNA),采用同源肿瘤细胞膜仿生包裹技术,利用ZnO NPs在肿瘤酸性溶酶体中快速溶解的特性,助力包封的Survivin siRNA 逃逸至细胞质发挥基因沉默作用,借助促氧化应激作用诱导肿瘤细胞凋亡,有效应对siRNA临床应用中存在的靶向性差、易降解、溶酶体逃逸难三大难点,为肿瘤基因治疗提供了潜在新方案。药学院2022级药剂学硕士研究生张洁和22级本科生仉云鹏为该论文的共同第一作者,崔纯莹教授(末位通讯)和张爽副教授为共同通讯作者。

小干扰RNA(siRNA)所介导的特异性基因沉默在肿瘤等疾病的精准治疗中展现出巨大潜力,但临床应用仍面临多重挑战,如易被内源性核糖核酸酶降解、缺乏肿瘤细胞的特异性靶向作用以及溶酶体逃逸困难等。近年来纳米技术的快速发展为基因药物递送提供了一定新思路,但如何开发能够同时解决上述多重技术瓶颈的理想纳米递送系统,仍是领域内亟待解决的关键问题。
崔纯莹教授团队长期从事核酸药物递送及应用研究。有研究显示,Survivin蛋白在肿瘤发生发展中呈现高表达特性,且与肿瘤增殖、分化、浸润和转移密切相关,利用siRNA靶向沉默Survivin蛋白表达,可起到抑制肿瘤增殖和发展的作用。因此,团队基于氧化锌纳米粒(ZnO NPs)酸性细胞微环境溶解的性质设计了一种包封Survivin siRNA的纳米基因药物递送系统,当纳米粒被肿瘤细胞内吞进入酸性溶酶体后,ZnO NPs迅速溶解,发挥双重关键作用:一方面使溶酶体破裂,促进包封的Survivin siRNA快速逃逸至细胞质发挥基因沉默作用,解决了siRNA在溶酶体滞留而易被降解的问题;另一方面,ZnO NPs固有的促氧化应激作用,可直接诱导肿瘤细胞凋亡,协同发挥抗肿瘤作用。此外,为了解决纳米给药系统的精准靶向问题,利用同源肿瘤细胞膜对纳米递送系统进行仿生包裹,进而在实现精准靶向肿瘤组织的同时极大地增强了纳米系统的稳定性。
上述方案有效解决了siRNA临床应用面临的靶向性差、易降解、溶酶体逃逸难三大核心挑战,为肿瘤治疗提供了新思路,具有重要的应用价值。

CCM-CS/ZnO@siSurvivin的制备和机制示意图
该研究受国家自然科学基金(81502688,8240130907)等项目资助。

崔纯莹,教授、博士生导师,首都医科大学药学院党委书记。兼中国女医师协会专委会常委、中国药学会药剂专委会委员、中国药学会科学传播专委会委员等。长期从事生物医学材料、核酸药物递送、智能纳米药物制剂的研究工作。主持国家自然科学基金和北京市教委科研基地-药物基因组学科技创新平台建设等项目,在《ACS Nano》《Acta Pharm Sin B》《J Nanobiotechnol》等知名期刊发表论文40余篇,参编(译)著作5本,申请国家发明专利25项,获授权22项。获“北京市教书育人先锋”、“北京市青年教学名师”等称号,获中国女医师协会五洲女子科技奖(基础科研创新)1项,获北京市科技进步二等奖1项。

张爽,首都医科大学药学院副教授,药剂学系副主任。主要从事可实现药物靶向递送、可控释放以及诊疗一体化的功能性纳米系统的构建与应用及应用研究。主持国自然青年基金和北京市教委科技一般项目等。以第一作者或共同通讯作者在《Acta Pharm Sin B》《J Control Release》等知名期刊上发表论文9篇;申请专利4项、授权2项。
撰稿:崔纯莹
排版:王婉婷
审核:王玉记