今天跟大家分享一篇年1月份发表在J.Am.Chem.Soc.上的文章，该文的通讯作者是湖南大学谭蔚泓院士。谭蔚泓院士的主要研究领域是生物分析、分子工程、DNA纳米技术以及生物传感器。
三阴性乳腺癌（TNBC）作为乳腺癌中最恶性的亚型，是以雌激素受体、孕激素受体和人表皮生长因子受体-2表达缺失为特征的癌症类型，具有发病年龄较年轻、侵袭性高、易复发等特点。目前，TNBC的治疗通常依赖于手术、放疗和化疗的结合，尽管TNBC肿瘤对化疗反应良好，但由于缺乏多种受体，使得常用的肿瘤靶向治疗方法难以应用，增加了化疗药物对正常细胞的损伤危险，因此迫切需要开发具有靶向性的治疗药物。
雷公藤甲素是一种从传统中药植物雷公藤中分离出来的二萜类抗癌药物，能诱导细胞周期停滞，激活caspase3相关凋亡信号通路，促进癌细胞凋亡。但由于*性大、溶解性差、生物利用度低，其临床应用受到严重限制。
因此，作者设计了一种新的适配体AS与药物结合策略，即AS与雷公藤甲素偶联的诊疗试剂（ApDC），实现对TNBC的高效靶向治疗。
图1设计策略。
ApDC的设计策略如图1a所示，作者通过酰胺键将抗癌药雷公藤甲素与靶向基团ASDNA适配体偶联，设计了ApDC诊疗试剂。其中，核酸适配体能够通过形状的特异结合识别肿瘤细胞膜上过表达的核仁素蛋白，然后以内吞的形式进入细胞内，经过溶酶体内水解酶的水解作用，释放出游离的雷公藤甲素，进而杀死肿瘤细胞（图1b）。
图2ApDC对TNBC细胞的选择性。(a)MDA-MB-细胞和MCF-10A细胞的流式细胞图。(b)ApDC和CRTC的共聚焦激光扫描显微镜图。
作者首先通过流式细胞实验探究了ApDC对TNBC细胞的选择性。如图2a所示，用荧光素标记的AS、ApDC、CRO（非靶向性的核酸适配体）和CRTC（CRO与雷公藤甲素偶联的试剂）分别与MDA-MB-细胞和MCF-10A细胞进行孵育30min，通过流式实验进行荧光分析，发现AS以及探针ApDC的荧光是最强的，说明此探针对TNBC细胞具有很强的靶向性。同时，作者还对比了非三阴性乳腺癌细胞，发现无论有没有连接适配体，所有组荧光强度与对照组一样，荧光并没有增强。说明ApDC对TNBC细胞有良好的靶向性。作者用荧光成像显微镜进一步验证了ApDC对TNBC细胞的特异靶向性（图2b）。选用Cy5标记的两种试剂ApDC和CRTC进行成像，观察到只有作者设计的试剂才可以靶向到TNBC细胞，其它均无靶向性。进一步验证了ApDC对TNBC细胞具有特异性的靶向能力。
图3ApDC的细胞*性。(a)TP、AS、CRTC和ApDC的细胞*性。（b）TP和ApDC对细胞凋亡的诱导作用图。
接下来，作者评估了ApDC的细胞杀伤能力。如图3a所示，作者先用CCK-8试剂盒研究了不同浓度的材料对于细胞*性的情况。发现ApDC组随着试剂浓度的增加，细胞死亡率明显升高，与游离的雷公藤甲素TP组的死亡率是一致的，说明该试剂有很好的杀死肿瘤细胞的能力。作者又用碘化丙啶/磷脂结合蛋白V双染色法和流式细胞术验证了细胞的凋亡情况（图3b)。观察到ApDC组有明显的绿色荧光，这进一步说明作者设计的试剂主要是以细胞凋亡的形式杀死肿瘤细胞的，与游离的雷公藤甲素杀死细胞的机理是一致的。表明ApDC能诱导细胞凋亡，具有显著的抗癌活性。
图4ApDC在小鼠体内的靶向性。
然后，作者通过小鼠的活体成像进一步验证了ApDC的肿瘤靶向性。向小鼠体内通过尾静脉注射Cy5以及用Cy5标记的ApDC和CRTC后，进行荧光成像。可以看到ApDC能很好的靶向到TNBC组织，而且在8h时，依然能驻留在肿瘤组织。说明ApDC能特异性靶向肿瘤组织，并且能在肿瘤部位长时间的驻留。
图5ApDC在小鼠体内的抗肿瘤效果。（a-b）经不同处理后肿瘤体积的变化图。（c）小鼠的体重变化图。（d）肿瘤及各个器官的重量示意图。
最后，作者评估了ApDC在小鼠体内的抗肿瘤效果。图5a、5b是肿瘤体积的变化图，结果显示ApDC组的肿瘤体积较其他组明显缩小。图5c是小鼠的体重变化图，未观察到明显的体重下降，说明ApDC的不良反应很小。如图5d是肿瘤及各器官的重量图，ApDC组的肿瘤重量明显降低，说明ApDC能显著抑制肿瘤的生长。此外，重量实验还观察到，TP组的脾重明显高于其他各组，而ApDC组并无明显的变化，说明该诊疗试剂降低了游离雷公藤甲素的副作用。
综上所述，作者利用适配体靶向治疗肿瘤策略，设计了一种新的ApDC诊疗试剂，实现TNBC的高选择性治疗。该ApDC不仅在体内外均能特异性识别TNBC细胞，而且可以显著降低雷公藤甲素的副作用，增强其在体内的抗肿瘤活性，最终实现药物的精准有效递送，为临床TNBC的诊疗一体化奠定基础。
作者：李梦梅
核稿者：张雯
上传者：苏迪
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