近日，鄭州大學基礎醫(yī)學院納米酶醫(yī)學研究中心閻錫蘊院士團隊在Nano Today雜志在線發(fā)表了鐵蛋白新型藥物載體的最新研究成果，該文揭示了鐵蛋白藥物載體表面存在藥物通道，為鐵蛋白藥物臨床轉(zhuǎn)化奠定了理論基礎。

鐵蛋白是天然存在于人體細胞中的儲鐵蛋白，在人體內(nèi)的鐵平衡和細胞抗氧化中起著關鍵作用。鐵蛋白具有獨特的殼核結(jié)構，外殼直徑12nm，由24 個蛋白亞基自組裝形成，內(nèi)腔直徑8nm，可以裝載治療藥物。在前期工作中，本團隊發(fā)現(xiàn)人重鏈鐵蛋白識別腫瘤標志分子轉(zhuǎn)鐵蛋白受體（TfR1）（Nature Nano, 2012），進而賦予了鐵蛋白新型藥物載體功能（PNAS, 2014），并提出了鐵蛋白藥物載體（Ferritin drug carrier，F(xiàn)DC）新概念（JCR, 2019）。FDC如同抗體偶聯(lián)藥物（ADC）一樣，通過其對受體的特異識別功能將負載的小分子藥物靶向運輸?shù)侥[瘤組織；但與ADC相比，具有藥物裝載能力、熱穩(wěn)定性和易生產(chǎn)性等屬性上的優(yōu)勢。然而，此前有關FDC的載藥機理尚不明確。

在該項工作中，研究人員通過鐵蛋白晶體結(jié)構分析，進行突變體設計與載藥的相關性研究，發(fā)現(xiàn)藥物進入鐵蛋白內(nèi)腔是通過特定的通道。該通道是位于鐵蛋白表面二重對稱軸處的柔性區(qū)域，由第89-92位及其附近的氨基酸殘基組成的。有趣的是，該藥物裝載通道的“開關”受溫度調(diào)控。在溫度高于60 ℃條件下，89-92位氨基酸殘基擺動遠離二重軸位置，此時通道處于“打開”狀態(tài)，藥物從此處進入鐵蛋白內(nèi)腔。研究人員基于這一發(fā)現(xiàn)，通過溫度調(diào)節(jié)將阿霉素藥物裝載到鐵蛋白內(nèi)腔，動物實驗結(jié)果表明該鐵蛋白藥物的穩(wěn)定性、安全性和抗腫瘤效果優(yōu)異。有意義的是，該藥物通道對于小分子藥物具有普適性，利用該通道也可以裝載順鉑、奧沙利鉑、表阿霉素等其他小分子藥物。

鄭州大學為論文第一署名單位和通訊單位，基礎醫(yī)學院青年教師江冰博士和中國科學院納米酶工程實驗室的陳雪暉博士為本文的共同第一作者，鄭州大學基礎醫(yī)學院/中國科學院納米酶工程實驗室閻錫蘊院士和范克龍教授為本文的共同通訊作者。該項目還獲得國家自然科學基金和科學院先導項目等基金支持。

文章鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1748013220301171鄭州大學版權所有，禁止非法轉(zhuǎn)載！2020-10-24 09:29:04