南京大学刘震教授课题组：分子印迹聚合物纳米粒子抗击乳腺癌
7月3日，德国《应用化学》杂志刊出新闻稿（Press Release），以题目为“印迹球抗击乳腺癌：分子印迹纳米颗粒抑制肿瘤细胞表面人表皮生长因子受体2”（Imprinted Spheres Fight Breast Cancer: Inhibition of HER2 on tumor cells by molecularly imprinted nanoparticles）专题介绍了南京大学化学化工学院刘震教授在该刊发表的最新论文（Zhen Liu, et al. Inhibition of HER2-Positive Breast Cancer Growth by Blocking the HER2 Signaling Pathway with HER2-Glycan-Imprinted Nanoparticles. Angewandte Chemie International Edition, 2019, 10.1002/anie.201904860）。此前，该论文已被《应用化学》杂志选为热点论文（hot paper）。该新闻稿等出后，美国科学促进会（AAAS）旗下的EurekAlert!等十余家科学传播平台和网站进行了转载。
“印迹”有识别受体分子HER2的专一位点的纳米级颗粒为特别具有侵袭性、转移形式的癌症—HER2阳性乳腺癌的治疗升起了新的希望。据研究人员在Angewandte Chemie的报道，该纳米粒子与HER2的选择性结合显著抑制了肿瘤细胞的增殖。
乳腺癌是女性最常见的癌症形式，也是导致死亡的主要原因之一。约20%至30%的乳腺癌病例涉及治疗效果极差的HER2阳性。HER2指人表皮生长因子受体2，一种能识别和结合特定生长因子的蛋白质。HER2跨越细胞膜：一部分突出到细胞内部; 另一部分位于细胞表面。一旦与生长因子对接，HER2的胞外区就与第二个密切相关的HER家族成员，HER1或HER3，结合形成异质二聚体。这触发了细胞内的多步信号级联，其严重涉及细胞分裂，转移和供应肿瘤的血管形成等过程。HER2阳性肿瘤细胞含有显著的更高浓度的HER2。一种当前用于早期HER2阳性肿瘤治疗的方法利用抗体与HER2结合以阻断其二聚化。由南京大学的刘震教授领导的研究人员现已开发出“分子印迹”生物相容性聚合物纳米粒子，它能够像抗体一样识别HER2，以阻止其二聚化。
该纳米粒子可以通过分子印迹制备，简言之，可聚合的混合物在稍后拟识别的（生物）分子的存在下聚合成纳米球。该（生物）分子充当一种印章，在纳米球中留下纳米级的“印痕”。然后，这些印痕与用于印迹的分子完美地匹配从而专一性地与其结合。与抗体相比，该纳米球容易生产、价廉且化学稳定。
对于印迹过程，研究人员使用特殊的方法（硼酸盐亲和可控定向表面印迹），这种方法特别可控，并且可以使用糖结构单元（聚糖）作为模板进行印迹。许多蛋白质含有特定的“糖链”。这些糖链是独特的，就像蛋白质指纹一样。研究人员使用这种来自HER2蛋白细胞外端的聚糖作为它们的“印章”。这使得它们能够产生印迹纳米颗粒，其特异性识别HER2并选择性地结合HER2，并抑制二聚化。因此，它们能够显着减少体外肿瘤细胞的增殖和小鼠体内肿瘤的生长。相反，健康细胞基本上不受影响。
相关链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/page/journal/15213773/homepage/press/201918press.html
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-07/w-isf070319.php
来源：南京大学
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