清华高卫平实验室研发出抗癌新药新型干扰素-高分子偶联物

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日前，清华大学医学院生物医学工程系高卫平实验室在生物材料学国际顶级期刊《生物材料》（Biomaterials）上在线发表了题为《定点原位生长肿瘤治疗功效优于派罗欣的干扰素-高分子偶联物》（Site-specific in situ growth of an interferon-polymer conjugate that outperforms PEGASYS in cancer therapy）的学术论文，在国际上首次报道了定点原位生长（site-specific in situ growth, SIG）干扰素-高分子偶联物的方法，并将所得到的新型干扰素-高分子偶联物与罗氏公司商品化药物派罗欣（PEGASYS）在动物水平上进行直接对比，发现这个新型干扰素-高分子偶联物展现出更好的肿瘤治疗效果。高卫平研究员为本文的通讯作者，医学院博士生胡瑾和博士后王贵林为共同第一作者。

定点原位生长干扰素-高分子偶联物（IFN-POEGMA）

干扰素α（IFN-α），目前在临床上被广泛用于治疗肝炎和癌症，但是它的体内循环半衰期很短（4-8小时），需要每天或一周三次大剂量给药，副作用很大，治疗效果也不理想。将IFN-α聚乙二醇化（PEGylation）是目前解决这些问题的有效方法，如：罗氏公司的PEGASYS已在临床上广泛用于慢性肝炎与癌症的治疗。但是PEGylation目前存在明显的缺点，如：产物的生物活性大幅度降低、生产工艺复杂、产率低、成本高等。
为了解决这些问题，高卫平实验室首次利用定点原位生长技术（SIG）合成干扰素-高分子偶联物（IFN-POEGMA）。该方法大幅度提高了产率，是PEGylation的60倍，能够有效降低生产成本。IFN-POEGMA的药代和生物分布与PEGylatedIFN-α（派罗欣，PEGASYS）的相似，但是其体外生物活性是PEGASYS的7倍。动物实验结果表明，IFN-POEGMA不仅完全抑制了肿瘤的生长，而且治愈了75%的小鼠，而在同样给药剂量下PEGASYS仅能在一定程度上抑制肿瘤生长，但不能治愈小鼠（图2a和2b）。这些实验结果首次表明，通过SIG方法可以高效可控制备出比已在临床广泛使用的一线药物金标准（PEGASYS）更好的新型蛋白药物，具有巨大的临床转化前景和社会经济价值。
高卫平实验室已为该研究成果申请了中国专利和国际专利，并获得了天使基金的投资，目前临床前第三方测试效果良好，将进行下一步临床前研究。

（a）肿瘤生长抑制情况；（b）小鼠存活率

2011年10月高卫平博士从美国杜克大学（Duke University）生物医学工程系回国，在清华大学医学院生物医学工程系筹建生物材料与纳米医学实验室。在过去4年中，高卫平实验室致力于蛋白质偶联物研究，并取得了一系列创新研究成果。2015年1月，他们在《生物材料》（Biomaterials）发表论文，揭示通过将蛋白N-和C-相连进行环化，并定点原位生长环化蛋白-高分子偶联物，可以显著提高蛋白稳定性；2015年6月，他们在《生物材料》（Biomaterials）报道了定点原位生长抗体-荧光高分子偶联物的新方法，用于抗原和肿瘤细胞的高灵敏度检测； 2015年7月，他们在《化学通讯》（Chemical Communications）上发表成果，证明通过可控合成具有肿瘤靶向的多肽-药物偶联物可以有效提高肿瘤治疗效果；2015年9月，该课题组又在《先进材料》（Advanced Materials）报道了一种新型、通用、简单、高效的类弹性蛋白多肽融合方法（elastin-like polypeptide fusion, ELPfusion），用于精准设计蛋白质-高分子偶联物。高卫平实验室也积极进行研究成果转化工作，到目前为止已申请国际和国内发明专利5项，并获天使投资基金1项。
高卫平实验室的研究重点是设计新型生物医用高分子、蛋白质偶联物以及纳米系统用于疾病的预防与诊疗。以上工作得到国家自然科学基金面上（21274043）和重点项目（21534006）的资助。

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