新型纳米药物设计有望突破经典理论

新型纳米药物的设计有可能超越经典的理论和传统的思路：在传统的“锁眼”以外，靶分子可以为纳米颗粒（而非传统的“分子”）药物提供有更为广阔的结合区域。这大大拓展了设计新型药物的可能性。

 

       中科院纳米生物效应与安全性重点实验室（国家纳米科学中心和中国科学院高能物理研究所共建）的赵宇亮、陈春英等科研人员的实验研究工作与IBM周如鸿研究员的理论模拟相结合，在肿瘤高效低毒纳米药物的研究方面，取得重要的进展PNAS,109,15431,2012。这是继2010年和2011年后，该研究组在《美国国家科学院院刊》发表的又一研究成果。

   

       该研究组在2004年发现，原来设计为新一代MRI医学造影剂的含Gd金属富勒烯具有高效抑制肿瘤生长的功能。通过表面化学修饰，研究人员得到了几乎没有毒副作用的Gd@C82OH22。它不杀死肿瘤细胞，而是通过调节肿瘤细胞周围的微环境改善肿瘤细胞生长的“土壤”，把肿瘤细胞“监禁”起来。通过近9年的动物实验和细胞实验研究发现，这种新的方法，不仅抑制肿瘤生长，也高效抑制肿瘤转移。

   

       进一步的动物实验和分子动力学模拟研究发现，Gd@C82OH22纳米药物与靶分子的相互作用过程与药物设计的经典理论不同，Gd@C82OH22纳米颗粒并不作用于靶分子基质金属蛋白酶MMP的活性位点。Gd@C82OH22分子首先自身通过氢键相互作用形成棒状排列的纳米颗粒，然后通过纳米颗粒扩散运动接近靶分子的疏水区域，产生非特异性的疏水相互作用，而这只是一个过渡态。**终纳米颗粒和靶分子MMP之间通过氢键作用和疏水作用形成特异性结合。这种特异性结合区域在MMP的疏水区域，而不是传统的活性位点。

   

       该研究结果**次提出的新型纳米药物的设计有可能超越经典的理论和传统的思路：在传统的“锁眼”以外，靶分子可以为纳米颗粒而非传统的“分子”药物提供更为广阔的结合区域。这大大拓展了设计新型药物的可能性。

   

        目前全**在纳米药物领域的研究主要用纳米颗粒作为载体载带现有的药物，而把Gd@C82OH22纳米颗粒直接作为肿瘤治疗药物不需要载带传统药物，到目前为止还是**次。该实验室通过近9年的系统研究，已经完成8个肿瘤模型的动物实验。除了深入开展该研究中的抑制肿瘤新机制外，2012年高能所已建成一条中试生产线，并正在推进临床前研究的相关工作。

来源：国家纳米科学中心