鐘朝濱 朱龍佼 張博洋 張洋子 陳可仁 許文濤
(1. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院,北京 100083;2. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)營養(yǎng)與健康系 食品精準(zhǔn)營養(yǎng)與質(zhì)量控制教育部重點實驗室,北京 100083)
研究人員于1990 年發(fā)現(xiàn)了核酸適配體,證明與結(jié)合靶標(biāo)具有高親和力的核糖核酸(RNA)可以從一個大的RNA 文庫中篩選出來[1]。隨著研究的進展,發(fā)現(xiàn)了越來越多類型和數(shù)量的核酸適配體。核酸適配體可以特異性地結(jié)合到靶標(biāo)物質(zhì)上,由20-100 個核苷酸組成的單鏈脫氧核糖核酸(ssDNA)或核糖核酸(RNA)[2-3],一般通過指數(shù)富集的配體系統(tǒng)進化技術(shù)(SELEX),從由隨機核苷酸組成的寡核苷酸文庫中篩選得到。
核酸適配體可以折疊形成一個特定且穩(wěn)定的三維結(jié)構(gòu),以高親和力和特異性與靶標(biāo)結(jié)合。平衡解離常數(shù)(KD)表示游離核酸適配體和游離靶標(biāo)的結(jié)合程度,反映了核酸適配體與靶標(biāo)分子的結(jié)合親和力。高KD值表示核酸適配體與靶標(biāo)分子的結(jié)合能力弱,表明核酸適配體對靶標(biāo)的親和力低;而低KD值則表示核酸適配體與靶標(biāo)分子的強結(jié)合,表明核酸適配體對靶標(biāo)的親和力高[4]。一般來說,核酸適配體的KD值在皮摩爾到微摩爾的范圍內(nèi)[5]??贵w通常在納摩爾到微摩爾范圍內(nèi)以非常高的親和力結(jié)合靶標(biāo)分子[6]。與抗體相比,核酸適配體對靶蛋白的親和力相對接近甚至更高[7],并且核酸適配體可以替代常用的ELISA 中的抗體[8]。另外,核酸適配體的特異性結(jié)合靶點豐富,包括金屬離子[9]、蛋白質(zhì)[10]、病毒[11]、全細胞[12]等。與傳統(tǒng)蛋白抗體相比,核酸適配體具有體積小、分子量低、靶標(biāo)范圍廣、穿透力強、特異性高、易于化學(xué)修飾、穩(wěn)定性高、無批次間差異、保質(zhì)期長、毒性低、免疫原性低等優(yōu)點[13]。核酸適配體的出現(xiàn)為生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域提供了一個新穎、高效、快速的鑒定研究平臺,發(fā)展迅速具有良好的應(yīng)用前景。
傳統(tǒng)藥物以化學(xué)小分子為主。近年來,以抗體和細胞藥物為代表的生物藥物被廣泛認可[14-15]。對核酸結(jié)構(gòu)和功能的深入研究發(fā)現(xiàn),它不僅可以作為疾病的生物標(biāo)志物,而且可以作為疾病治療藥物。核酸藥物具有良好的臨床應(yīng)用前景,如能夠?qū)瘜W(xué)藥物或抗體藥物無法靶向的位點進行特異性靶向和調(diào)控。因此,它們可能會對傳統(tǒng)藥物療效不佳的疾病產(chǎn)生突破性影響[16]。功能性核酸治療劑是疾病治療的發(fā)展趨勢。目前,核酸藥物種類繁多,包括核酸適配體[17]、反義寡核苷酸[18]、siRNA[19]、核酶[20]、脫氧核酶[21]和CpG 寡核苷酸[22]等。其中,核酸適配體是功能性核酸研究中的重中之重,相較于其他核酸藥物,它不僅具有低藥物毒性、低免疫原性的特征,而且它的靶向位點更加豐富,可以直接作為藥物影響靶點的生理活性與下游通路,也可以作為靶向遞送工具遞送傳統(tǒng)藥物。細胞是人體最基本的組成單元,大量的疾病發(fā)病與進展都是由于細胞發(fā)生非正常生理變化而導(dǎo)致。因此越來越多的研究關(guān)注于細胞以開發(fā)疾病治療的策略,細胞特異性核酸適配體的研究應(yīng)運而生,逐漸成為疾病治療策略開發(fā)的重要發(fā)展方向。
本文總結(jié)了細胞特異性核酸適配體作為一種功能性核酸在疾病治療中的研究進展,從細胞特異性核酸適配體的靶向位點、功能到其在各種疾病治療中的應(yīng)用,包括作為靶向工具改善細胞狀態(tài)、募集細胞和治療藥物,以期為其在人類疾病治療中的應(yīng)用提供參考(圖1)。
圖1 細胞特異性核酸適配體在疾病治療中的應(yīng)用Fig. 1 Application of cell-specific nucleic acid aptamers in disease treatment
1998 年,Morris 等[23]改進并完善了SELEX,篩選出紅細胞膜上所有組分的核酸適配體并進行了解析,這是細胞特異性核酸適配體的首次篩選,此后的幾十年,針對細胞的適配體被大量開發(fā)。細胞特異性核酸適配體的獨特之處在于它們的特異性靶標(biāo)是細胞成分,并且越來越多的研究表明,它們可以通過靶向與細胞生長和代謝相關(guān)的物質(zhì),或者作為靶向遞送工具,直接或間接地影響細胞內(nèi)生理活動或細胞外微環(huán)境。因此,細胞特異性核酸適配體引發(fā)了廣泛關(guān)注,并已用于細胞靶點的發(fā)現(xiàn)[24]、疾病診斷[25]、藥物遞送[26]和免疫療法[27]。
核酸適配體的理性篩選、裁剪和修飾促進了核酸適配體的開發(fā)研究,并發(fā)展出了多種應(yīng)用。特別是細胞特異性核酸適配體在疾病治療中顯示出巨大的潛力和適用性。它們不僅可以作為識別特定靶標(biāo)的簡單診斷成像和遞送工具,而且還可以作用于靶標(biāo)分子來激活或抑制下游通路,或作為拮抗劑阻斷蛋白質(zhì)或受體配體相互作用。
目前,許多有重要意義的細胞特異性核酸適配體仍在開發(fā)和測試階段,已有11 種核酸適配體被臨床轉(zhuǎn)化,并處于臨床研究的不同階段(表1)。這些核酸適配體的治療范圍包括眼部疾病、凝血、腫瘤和炎癥。其中就有針對眼部疾病的年齡相關(guān)性黃斑變性(AMD)。除此之外,這些核酸適配體針對的疾病還包括冠狀動脈疾病、急性心肌梗死、嗜血癥、白血病、2 型糖尿病、蛋白尿、慢性貧血等,通常通過注射給藥進行治療。還有一些核酸適配體尚未進入臨床試驗,但已顯示出巨大的臨床應(yīng)用潛力,如多價核酸適配體和環(huán)狀核酸適配體。
表1 進入臨床試驗中的核酸適配體Table 1 Nucleic acid aptamers entering clinical trials
為了篩選得到細胞特異性核酸適配體,研究人員以SELEX 技術(shù)為基礎(chǔ)開發(fā)了針對細胞的Cell?SELEX 技術(shù)(圖2)[28],使得細胞特異性核酸適配體的開發(fā)得到迅速發(fā)展。Cell?SELEX 是以完整的細胞為靶標(biāo),篩選特異性核酸適配體的方法,所選的正篩細胞靶標(biāo)通常是與某些疾病相關(guān)的病變細胞,再選擇相對應(yīng)的正常細胞作為反篩細胞,還需要合成一個隨機的核酸序列文庫,通常是由兩端含有引物序列,中間含有20-100 個隨機核苷酸組成。
圖2 細胞特異性核酸適配體的篩選方法Fig. 2 Screening methods for cell-specific nucleic acid aptamers
在適宜的條件下分別培養(yǎng)正篩和反篩細胞至合適密度,將隨機的核酸序列文庫先后與兩種細胞孵育,通過細胞收集、高溫解離、離心沉淀等操作收集可以結(jié)合病變細胞但不結(jié)合正常細胞的隨機核酸序列,再重復(fù)多輪上述操作,這樣篩選得到的核酸適配體就能精準(zhǔn)靶向具有某些生物標(biāo)志物的疾病相關(guān)細胞。傳統(tǒng)的Cell?SELEX 篩選的整個過程中無需知道細胞表面的蛋白種類和數(shù)量,同時無需純化靶標(biāo)蛋白,降低了篩選成本。另外,在Cell?SELEX 過程中細胞表面的膜蛋白保持著天然構(gòu)象,與利用純化蛋白篩選相比得到的核酸適配體能夠更準(zhǔn)確地識別靶細胞。
近年來,隨著細胞特異性核酸適配體的需求豐富化、多樣化,為了提高細胞特異性適配體篩選的效率和富集度,基于Cell?SELEX 技術(shù)演變出更多的細胞特異性適配體篩選方法,包括等基因細胞SELEX(Icell?SELEX)、熒光激活細胞分選FACS?SELEX、配體引導(dǎo)選擇(LIGS)、3D?SELEX、細胞內(nèi)化SELEX 等。不同的SELEX 方法使用不同的技術(shù)和工具來選擇核酸適配體,但從概念上講,所有這些方法都基于相同的基本原理,即反復(fù)選擇和擴增,以獲得具有高特異性、高親和力的核酸適配體。
經(jīng)過篩選得到的細胞特異性核酸適配體能夠與特定的細胞標(biāo)志物靶向結(jié)合,利用其獨特的化學(xué)結(jié)構(gòu),可以精準(zhǔn)遞送各類藥物、聚集不同細胞、封閉或激活相關(guān)受體通路、干擾蛋白活性等。這就有利于將其應(yīng)用到多種疾病的臨床治療中,本文以疾病類型為劃分方式,總結(jié)細胞特異性核酸適配體在不同疾病治療中的應(yīng)用,表2 歸納了針對不同疾病已經(jīng)開發(fā)或正在研究中的核酸適配體藥物。
表2 不同疾病治療中開發(fā)的核酸適配體的應(yīng)用Table 2 Applications of nucleic acid aptamers developed in the treatment of different diseases
化療是癌癥治療中最常用的手段,但是傳統(tǒng)的化療藥物靶向性差、副作用強,基于細胞特異性核酸適配體的遞送能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)靶向,并且可以克服一些化療藥物脂溶性差、劑量高和效果不理想等問題,還可以實現(xiàn)藥物協(xié)同作用[29]。
核酸適配體-藥物偶聯(lián)物(ApDCs)領(lǐng)域正在迅速發(fā)展。核酸適配體與藥物偶聯(lián)的最簡單形式是非共價連接。最典型的遞送藥物是多柔比星(Dox),它是一種具有芳香環(huán)的細胞毒性藥物,能夠嵌入到DNA 的?GC?富集區(qū)域,從而阻斷DNA 復(fù)制并導(dǎo)致細胞死亡。多種核酸適配體?Dox 復(fù)合物是通過將Dox 結(jié)合到核酸適配體結(jié)構(gòu)中形成的。這類方法已被用于治療多種癌癥細胞系,如研究人員篩選出一種靶向急性髓系白血?。ˋML)細胞系表面未成熟層黏連蛋白受體蛋白(OFA/iLRP)的核酸適配體(AB3),將阿霉素插入AB3 的DNA 結(jié)構(gòu)中形成了核酸適配體-多柔比星(Apt?Dox)復(fù)合物,Apt?Dox能有效破壞OFA/iLRP 陽性AML 細胞[30]。
盡管非共價連接簡單有效,但存在藥物無法嵌入到核酸適配體中的情況,因此需要通過共價連接載藥[31]?;诤怂徇m配體的化學(xué)性質(zhì),研究提出了多種不同的核酸適配體-藥物共軛方法,例如共價交聯(lián)、生物相容性墊片、可裂解接頭和疏水相互作用。靶向蛋白酪氨酸激酶7(PTK7)的核酸適配體sgc8c 和Dox,通過腙鍵共價連接形成絡(luò)合物,腙鍵對pH 敏感,在腫瘤部位的酸性環(huán)境中容易斷裂而起到靶向釋放藥物的效果[32]。研究人員構(gòu)建了一種核酸適配體-多肽,通過親核?;〈矁r共軛Dox 和喜樹堿(CPT),然后通過點擊化學(xué)連接到核酸適配體AS1411 上。該結(jié)構(gòu)在體外對MDA?MB?231人乳腺癌細胞顯示出極低的IC50,在體內(nèi)微劑量注射的情況下顯示出療效[33]。
利用核酸適配體靶向遞送化療藥物最大程度地降低了藥物的副作用,但仍然會對肝、腎等器官帶來負擔(dān),相對安全可靠的核酸療法在癌癥治療中顯示出更大的應(yīng)用潛力。研究人員開發(fā)了核酸適配體介導(dǎo)的核酸遞送,該遞送系統(tǒng)的構(gòu)建使得基于基因的核酸治療更加高效和穩(wěn)定。研究人員研發(fā)了多價核酸適配體?siRNA 綴合物以克服多藥耐藥性[34],如黏蛋白?1 核酸適配體連接Bcl2 特異性siRNA 與阿霉素[35],研究人員還合成了基于核酸適配體的脂質(zhì)體,AS1411 核酸適配體偶聯(lián)脂質(zhì)體靶向結(jié)直腸癌(CRC)細胞遞送siRNA 干擾COL1A1基因表達[36],提高了腫瘤細胞對化療藥物的敏感性。
有許多細胞特異性核酸適配體在靶向細胞遞送藥物時還具有細胞內(nèi)化作用,更有利于藥物進入細胞內(nèi)發(fā)揮作用,涵蓋多種細胞類型,包括癌細胞、癌癥干細胞[37]和平滑肌細胞[38],這些核酸適配體介導(dǎo)的藥物和siRNA 的遞送對于癌癥等疾病的治療具有重要意義。例如核酸適配體sgc8c 無需外部幫助即可內(nèi)化到T 細胞淋巴母細胞白血病細胞中[39],此外還有許多內(nèi)化細胞表面標(biāo)志物的核酸適配體,例如癌胚抗原(CEA)[40-41]、前列腺特異性膜抗原(PSMA)[42]和白細胞介素6 受體(IL6R)[43]。
除了利用核酸適配體遞送藥物來抑制腫瘤細胞生長外,雙特異性核酸適配體可以直接介導(dǎo)腫瘤細胞裂解或免疫反應(yīng),基于這一概念,研究人員開發(fā)了一種穩(wěn)定的基于核苷酸的雙特異性核酸適配體,可介導(dǎo)c?Met 陽性腫瘤的裂解[44],為腫瘤治療開辟了新途徑。還構(gòu)建了一種針對MUC1 陽性腫瘤細胞和CD16 陽性淋巴細胞的多價雙特異性核酸適配體,它能夠聚集兩種類型的細胞,并增強抗腫瘤反應(yīng)[45]。雙特異性核酸適配體將免疫細胞吸引至腫瘤的機制細胞大大增加了兩種細胞之間相互作用的機會,從而激活淋巴細胞并增強抗腫瘤反應(yīng)。
此外,核酸適配體工程自然殺傷細胞(ApEn?NK)已廣泛用于基于核酸適配體的免疫療法。研究人員構(gòu)建了核酸適配體-親脂性分子錨定結(jié)構(gòu)與NK92 細胞培養(yǎng)[30],并探討了其穩(wěn)定性。該研究證明ApEn?NK 具有特異性攻擊淋巴瘤細胞的免疫治療潛力。還有報道在NK 細胞表面原位合成基于核酸適配體的多價抗體模擬物(PAM),大大增強了免疫細胞和癌細胞之間的相互作用[46]。此外,研究人員已經(jīng)提出了培養(yǎng)特異性、通用性和滲透性NK 細胞的策略。這種NK 細胞配備有靶向核酸適配體和檢查點阻斷核酸適配體,能高度浸潤到腫瘤深部區(qū)域,并為實體瘤的增強過繼免疫療法提供很大潛力[47]。
典型的細胞募集和再生治療方法是使用細胞特異性核酸適配體來鑒定和捕獲用于組織工程的間充質(zhì)干細胞(MSCs)。這些研究大多集中在骨和軟骨組織修復(fù)方面,在骨治療中將骨髓間充質(zhì)干細胞(BM?MSCs)的核酸適配體負載到支架上,募集BM?MSCs 實現(xiàn)再生治療[48]。
由于外源性干細胞移植常引起軟骨組織工程中的問題,如低存活率和外源性感染的風(fēng)險,因此基于核酸適配體的自體BM?MSCs 的募集是非常重要的。這種核酸適配體功能化的支架可以募集BM?MSCs 并支持細胞黏附,同時還可以刺激BM?MSCs的定向分化。已經(jīng)開發(fā)了多種細胞特異性核酸適配體介導(dǎo)的組織修復(fù)支架,包括針對不同組織特性和軟骨下骨的再生能力設(shè)計的雙功能雙層支架[49],以及簡單制備的生物納米顆粒。
研究人員通過在含有刺激因子KGN 的基于海藻酸鈉(SA)的網(wǎng)絡(luò)中交聯(lián)氧化石墨烯(GO)以形成GO?SA 凝膠[50],該凝膠與生物礦物骨架(GBF)組裝形成核酸適配體修飾的雙層支架。這種雙層支架有效募集MSCs,在支架內(nèi),KGN 促進MSCs 向軟骨細胞分化,而核酸適配體?GBF 加速了MSCs 向成骨細胞的成骨分化,從而成功實現(xiàn)了膝關(guān)節(jié)軟骨和成骨的同時再生。
除了干細胞之外,也可以招募其他幾類細胞。對支架表面生物功能化的研究顯示,核酸適配體對成骨誘導(dǎo)的頜骨骨膜細胞(JPCs)有結(jié)合親和力,從而增強骨組織工程中的細胞黏附和礦化[51]。研究人員在皮膚損傷小鼠模型中通過趨化因子FKN 核酸適配體功能化水凝膠募集非經(jīng)典單核細胞M2 樣巨噬細胞,從而增強組織修復(fù)[52]。
由Eyetech 和輝瑞公司共同開發(fā)和制造的Macugen,是核酸適配體成功治療疾病的應(yīng)用之一。這是2004 年11 月美國食品藥物管理局批準(zhǔn)的第一個靶向VEGF 用于治療眼部疾病年齡相關(guān)性黃斑變性(AMD)的核酸適配體[53]。每6 周向眼部玻璃體內(nèi)注射Macugen,能夠特異性結(jié)合VEGF165,阻止眼部VEGF 受體被激活,從而抑制脈絡(luò)膜新生血管的生成[54]。目前有3 種核酸適配體可用于治療眼部疾病。除了VEGF,PDGF 和補體成分5(C5)也是治療靶點,因為單獨的抗VEGF 治療可能無法防止由于周細胞相關(guān)的血管成熟導(dǎo)致的新血管退化。PDGF在周細胞募集中發(fā)揮作用,也是AMD 的潛在治療靶點[55]。核酸適配體E10030 是一種靶向PDGF 的聚乙二醇偶聯(lián)的核酸適配體,已經(jīng)在多個III 期臨床項目中評估了安全性和有效性[56]。而C5 與AMD 炎癥誘導(dǎo)損傷的發(fā)病機制有關(guān)[57],靶向C5 核酸適配體ARC1905 也在AMD 治療的臨床研究中[58]。
腦部疾病的治療受到血腦屏障的極大阻礙,血腦屏障限制了絕大多數(shù)小分子進入大腦??朔@一屏障的新方法是靶向內(nèi)皮細胞膜上的受體,借助受體介導(dǎo)的轉(zhuǎn)運機制通過血腦屏障。研究人員將與上皮細胞黏附分子結(jié)合的核酸適配體與靶向轉(zhuǎn)鐵蛋白受體(TfR)的核酸適配體融合,產(chǎn)生雙功能核酸適配體,已開發(fā)SYL3C?GS24 雙功能核酸適配體來克服血腦屏障,可用于治療特定的腦部疾病[59]。
Tau 是一種關(guān)鍵的神經(jīng)元微管穩(wěn)定蛋白,有助于微管組裝和軸突生長。研究表明,不受調(diào)節(jié)的過度磷酸化和其他翻譯后修飾的積累會使Tau 從多功能蛋白轉(zhuǎn)化為神經(jīng)毒物,觸發(fā)Tau 聚集并最終導(dǎo)致不可逆的神經(jīng)病變。有研究報道了一種環(huán)狀雙功能核酸適配體的合成,以增強體內(nèi)血腦屏障滲透,從而更好地進行Tau 蛋白病治療[60]。這種環(huán)狀核酸適配體由一種轉(zhuǎn)鐵蛋白受體核酸適配體和Tau 蛋白核酸適配體組成,TfR 核酸適配體識別內(nèi)皮細胞誘導(dǎo)轉(zhuǎn)運,Tau 核酸適配體可以抑制大腦中的Tau 磷酸化和其他與Tau 蛋白病相關(guān)的病理變化。這種新型環(huán)狀Tau?TfR 雙功能核酸適配體顯著克服血腦屏障,改善Tau 蛋白病和體內(nèi)創(chuàng)傷性腦損傷(TBI)誘導(dǎo)的認知缺陷,證明環(huán)狀Tau?TfR 核酸適配體可以進一步開發(fā)為Tau 蛋白病的診斷和治療候選物。
血栓仍然是全球死亡和殘疾的主要原因。血栓的形成與凝血功能紊亂相關(guān),凝血是血管壁受損時血液形成凝塊的復(fù)雜過程,這一過程通過級聯(lián)反應(yīng)產(chǎn)生纖維蛋白達到止血目的,受多種凝血因子的調(diào)節(jié)。抗凝血核酸適配體以高親和力和特異性與凝血因子結(jié)合,阻礙蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)識別反應(yīng),具有獨特的治療調(diào)節(jié)能力。
目前有4 種核酸適配體正在進行與凝血相關(guān)的臨床試驗,分別是REG1、ARC1779、BAX499 和NU172。REG1 是一種新型抗凝系統(tǒng),由凝血因子IXa 的RNA 核酸適配體抑制劑和互補序列逆轉(zhuǎn)寡核苷酸組成[61]。ARC1779 識別血管性血友病因子(VWF)A1 結(jié)構(gòu)域,可以阻斷VWF 的A1 結(jié)構(gòu)域與血小板GPIb 受體的相互作用,從而在冠狀動脈狹窄條件下調(diào)節(jié)血小板黏附、活化和聚集[62]。組織因子通路抑制劑(TFPI)是組織因子引發(fā)凝血的主要抑制劑,使其成為血友病治療中新穎的治療靶點,核酸適配體BAX499 通過特異性抑制TFPI 來改善止血,并可調(diào)節(jié)血友病患者血漿中的凝血酶生成[63]。NU172 是一種G?四鏈體DNA 核酸適配體,可靶向凝血酶,有短效抗凝作用[64]。抗凝血核酸適配體的開發(fā)和應(yīng)用將對血栓患者的治療治愈產(chǎn)生積極作用。
細胞因子核酸適配體的研究也具有重要意義,例如TNFα 是促炎細胞因子,是與炎癥性疾病相關(guān)的細胞因子網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵組成部分。已證明與人TNFα特異性結(jié)合的核酸適配體VR11[65]可抑制TNFα 信號通路,并已開發(fā)用于TNFα 檢測。研究人員設(shè)計了一種使用VR11 功能化單層石墨烯作為導(dǎo)電通道的超柔性和可拉伸納米傳感器[66],其中VR11 與TNFα 的特異性結(jié)合會引起石墨烯載體濃度的變化,從而能夠測量TNFα 濃度。這種納米傳感器可以作為檢測人體皮膚或組織表面發(fā)生明顯變形時的液體生物標(biāo)志物的潛在可靠工具。
NOX?E36 和NOX?H94 這兩種抗炎核酸適配體是NOXXON 公司開發(fā)的。NOX?E36 識別趨化因子配體2(CCL 2)并通過與CCL 2 結(jié)合以減少白細胞募集來預(yù)防炎癥[67],而NOX?H94 則靶向調(diào)節(jié)鐵穩(wěn)態(tài)的肽激素鐵調(diào)素,并干擾鐵調(diào)素和鐵轉(zhuǎn)運蛋白[68],有助于改善炎癥帶來的慢性疾病難以治愈的問題,可分別用于診斷和治療2 型糖尿病或慢性貧血。
細胞特異性核酸適配體作為一種強大的親和工具,在疾病診斷、分子成像、生物標(biāo)志物發(fā)現(xiàn)、藥物遞送和基因治療等領(lǐng)域有著廣泛的貢獻。根據(jù)研究的需求,可以通過Cell?SELEX 技術(shù),從龐大的隨機核酸文庫中篩選出能特異性靶向細胞的核酸適配體,并且有越來越多的新型Cell?SELEX 技術(shù)讓篩選變得更加高效和準(zhǔn)確,也使得細胞特異性核酸適配體的研究進程突飛猛進。
細胞特異性核酸適配體有著豐富的功能。首先,它可以作為一種靶向工具與靶標(biāo)分子高度特異性結(jié)合實現(xiàn)疾病診斷或藥物遞送,這對于疾病的精準(zhǔn)治療有著突破性貢獻,大大提高了疾病的治療效率;其次,它可以直接作為治療劑與靶標(biāo)結(jié)合,從而激活或抑制細胞活動的相關(guān)通路來發(fā)揮作用,與傳統(tǒng)化學(xué)藥物相比,更加安全可靠;此外,核酸適配體還可以作為細胞外基質(zhì)和細胞生長因子的模擬物,以及細胞招募的介質(zhì),在組織修復(fù)和再生醫(yī)學(xué)中發(fā)揮重要作用。由于這些獨特的優(yōu)勢,細胞特異性核酸適配體在人類疾病治療方面具有重要地位,在包括癌癥、眼部疾病、血管病、神經(jīng)病變、炎癥疾病和組織損傷等領(lǐng)域得到廣泛關(guān)注和應(yīng)用,越來越多的國內(nèi)外醫(yī)藥企業(yè)也在投入大量的成本用于細胞特異性核酸適配體藥物的開發(fā),細胞特異性核酸適配體的治療潛力還有望在更多領(lǐng)域得到進一步研究和應(yīng)用。
盡管有許多基于細胞特異性核酸適配體開發(fā)的治療藥物有著巨大的臨床應(yīng)用潛力,但是細胞特異性核酸適配體還存在一些需要解決的問題,例如提高穩(wěn)定性、安全性評價、降低篩選難度、開發(fā)口服遞送載體等,所以目前只有較少藥物進入臨床試驗階段,更少有進入臨床應(yīng)用。由此可見,雖然細胞特異性核酸適配體在治療人類疾病方面展現(xiàn)了極大的希望,但也充滿著巨大的挑戰(zhàn)。相信在未來,隨著科研人員的不斷探索,目前所面臨的問題將被一一攻克,細胞特異性核酸適配體的潛力將被極大程度地開發(fā),為人類疾病的治療作出越來越多的貢獻。