上海交大颜德岳院士/朱新远教授团队：以内源性核苷酸为载体构建纳米药物递送系统

纳米药物递送系统是一种有应用前景的药物输送方法。为了有效地将药物分子递送到目标位点，研究者们通常使用药物载体来协助药物的体内递送。然而，即使是医药界广泛接受的生物相容性载体，如脂质体、聚乙二醇（PEG）等，仍然存在载药量有限、一定程度的体内毒性以及免疫原性等问题。解决药物载体安全性问题的有效方法，就是从生物系统本身的结构及组成中寻找答案。DNA纳米技术是研究者解析生物体而掌握的重要工具，对药物递送系统的设计具有重要的指导意义。作为DNA纳米技术的基础，核苷酸之间的分子识别具有特异性高和专一性好的特点，是构建纳米材料的重要手段之一。如果将两个互补配对的核苷酸中的一个换成具有类似功能基团的药物分子，那么另一个核苷酸则有潜力作为药物递送的载体。值得注意的是，核苷酸本身是内源性物质，几乎不会引起生物相容性和免疫原性等问题，此外核苷酸的低分子量以及碱基互补配对机制有望实现较高的载药量，因此内源性核苷酸可以作为性能优异的载体来构建药物递送系统。

 图1. 内源性核苷酸作为药物载体递送抗癌药物

上海交通大学化学化工学院朱新远教授和颜德岳院士研究团队分别基于化学键和超分子相互作用构建了小分子纳米药物递送系统（J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 11748-11756; J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 14021-14024; J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 8797-8806.）。在此基础上，该团队进一步提出了以内源性核苷酸作为药物载体的新策略，开发了一种简单且有效的纳米药物传递系统。为了体现该策略的优越性，他们选取了内源性鸟嘌呤核苷酸（GMP）作为模型载体，抗肿瘤药物培美曲塞（PMX）作为模型药物（其结构含有与胞嘧啶相同的碱基），两者间通过碱基互补配对形成纳米载药体系。在水溶液中，GMP和PMX通过多重氢键形成两亲性复合物，并进一步自组装形成稳定的纳米囊泡。体外和体内实验表明，这些核苷酸纳米载体具有优异的生物相容性，能够有效递送高剂量的抗癌药物，显著提高了药物的治疗效率。此外，这种新型纳米药物制备简便，不需要任何化学合成，有利于大规模工业生产，可以推广到其他内源性物质和药物，在未来的临床应用中具有较好的前景。

朱新远，上海交通大学教授、博士生导师，金属基复合材料国家重点实验室副主任。担任多个国内外学术期刊编辑和编委、多个国家和省部级重点实验室学术委员会委员。主要从事功能高分子、生物医用材料、纳米生物技术等研究，主持了几十项国家和省部级及企业科研项目，发表学术论文300多篇，授权国家发明专利30余项，多项成果实现了产业化应用。

颜德岳，上海交通大学教授、博士生导师，中国科学院院士。比较系统地发展了非稳态聚合反应动力学理论，提出了超支化聚合物的多种合成途径，实现了宏观超分子自组装。近年又提出了两亲性药-药缀合物纳米药物的概念，在抗肿瘤新药和药物递送领域取得新成果。