脑靶向核酸纳米传递系统研究获进展

         中国科学院广州生物医药与健康研究院研究员巫林平课题组和英国纽卡斯尔大学教授Moein Moghimi团队合作，在基于多肽的脑靶向核酸纳米传递系统研究领域取得新进展。相关研究近日在线发表于《自然—通讯》。 噬菌体展示技术是一种对于鉴定和筛选靶向多肽配体很有价值的工具。研究选人员选择脑靶向多肽GYR为突破口。数以万计的候选药物被开发用于治疗脑部疾病，但是98%的小分子药物和几乎100%的大分子药物，无法自由通过血脑屏障进入大脑，成为阻碍脑部疾病治疗的主要因素，因此急需开发特异高效的纳米载体使药物跨过血脑屏障转运进入大脑，从而能改变脑部疾病的治疗策略。GYR多肽是通过丝状噬菌体fd克隆展示筛选出来的15个氨基酸多肽，其在体外的人脑毛细血管内皮细胞和体内鼠脑内皮具有高结合特异性。但是GYR修饰的脂质体纳米颗粒却没有脑组织靶向性。为了克服这个缺点，该研究对GYR进行化学改性，赋予其两亲性，从而控制其自组装行为。化学修饰的GYR多肽可以自组装形成核壳纳米颗粒和多重交叉的β折叠纳米纤维（简称为纳米配体载体）。 研究发现该层次结构的纳米配体载体通过转铁蛋白受体和晚期糖基化终产物受体靶向脑内皮细胞，并可以高效穿过小鼠血脑屏障到达神经元和小胶质细胞。更为重要的是纳米配体载体可以装载靶向β-分泌酶1（BACE1）并注射进入小鼠大脑中，有效地抑制BACE1的表达。整个系统没有毒性和炎症反应。 该研究通过对噬菌体展示技术筛选的脑靶向多肽进行化学修饰，赋予其纳米自组装功能，克服多肽在纳米颗粒表面修饰靶向性差的缺点，研究其通过脑血屏障机理，并成功把功能性小干扰核酸传递进大脑，提高了纳米颗粒主动靶向的有效性和特异性。该系统为小分子、多肽和核酸等药物的单独或联合静脉给药通过脑血屏障进入大脑提供了潜在的技术平台，为现代疗法和基因药物治疗神经退行性疾病提供了更多可能性。 相关论文信息：https://www.nature.com/articles/s41467-019-12554-2

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2019/10/19