《Biomaterials》：载siRNA的各向异性配体修饰的杂化阳离子纳米盘具有不同的纳米-生物相互作用及抗肿瘤效果

图1：杂化阳离子纳米盘靶向配体的各向异性修饰可通过调节纳米生物相互作用来实现独特的抑癌效果。

主动靶向是提高纳米药物的递送效率和治疗功效的最重要策略之一。当前，大多数纳米载体的设计是基于球形纳米颗粒表面靶向配体的各向同性修饰。各向异性可能赋予纳米药物独特的特征和功能，然而各向异性靶向修饰对药物递送和治疗的影响常被忽略，目前仍不了解各向异性配体修饰如何影响纳米-生物相互作用以及纳米药物的治疗效果。为了揭示各向异性配体修饰对纳米药物传递的作用机制响，本研究制备了一系列阳离子纳米盘（NDs），并对其边缘（E）或平面（P）进行cRGD修饰，获得了各向异性靶向纳米盘（分别记为E-cRGD-NDs和P-cRGD-NDs）。

首先，我们阐明了两种各向异性靶向NDs之间的区别、相似性和作用机制。发现E-cRGD-NDs具有更高的细胞内化的效果，诱导基因沉默和肿瘤细胞凋亡的作用更强，可更多地导致细胞内相关蛋白质表达谱的变化，具有更强的肿瘤渗透性及肿瘤生长抑制作用。同时，两种纳米盘在大小分布、分散稳定性、siRNA保护、胞吞途径、细胞摄取增加和毒性等方面具有相似或相同的特征。这些差异和相似性与配体修饰的各向异性密切相关。

其次，由于表面包裹了硅氧硅网格结构，我们构建的新型靶向杂化阳离子纳米盘非常稳定，在体内外药物递送和治疗中显示了明显的优势。其中E-cRGD-NDs更有利于核酸负载以及在细胞和动物水平上的有效递送，通过调节纳米生物相互作用获得了更好的抑癌效果。总之，该研究探索了各向异性靶向修饰如何影响纳米/生物相互作用以及体内外药物传递的效果，研究处于生物学、材料学、药学和纳米科学等多学科的交界点，为此类功能材料在生物医学领域的应用提供了新的认知。

论文第一作者为2016届博士研究生陈晴，北大医学部何冰教授，沈阳药科大学陈大为教授及北大医学部张强教授为该文章的共通讯作者。

图2：不同各向异性靶向NDs中功能分区的示意图。尤其是，边缘修饰使ND具有“功能各向异性”，从而提高了输送效率

北京大学医学部何冰教授：北京大学药学院药剂学副研究员、博士生导师，博士毕业于北京大学医学部，于2016年进入北京大学药学院药剂学系工作。自博士期间至今一直从事纳米材料与生物机体在细胞及亚细胞层面的相互作用机制研究工作，发现了高分子纳米粒“易进难跨”等重要规律，初步建立了高分子纳米粒的细胞内转运网络，详细阐述了其胞内转运机制，相关研究被国外专家评价为“近年来里程碑式(Landmark)的研究”。任现职以来，承担1项国家自然科学青年基金项目，参加了包括国家973重大基础研究计划、国自然重大项目及面上项目在内的多项课题。以第一或通讯作者在Biomaterials、Nanoscale、ACS Appl. Mater. Interfaces等权威期刊上发表文章5篇，共计被引用168次，平均每篇被引33.6次。

沈阳药科大学陈大为教授：沈阳药科大学药学院药剂学教授、博士研究生导师。主要研究方向：肿瘤免疫治疗、核酸药物递送、靶向载体设计。曾任沈阳药科大学药学院院长、科研处处长、中药系副主任。曾受聘苏州大学特聘教授和山东省泰山学者。现任中国科协国家科技奖奖、教育部长江学者计划、科技部新药重大专项评审专家等。世中联新型给药系统专委会副会长，中国药学会药剂学专委会资深委员。主持国家自然科学基金面上项目6项，参与12项。主持国家科技重大专项2项，主持国家科技支撑计划项目2项。获批新药临床批文28个、授权中国专利14个、获得国家“科技攻关”先进个人称号，获福建省政府“自然科学奖”二等奖1项，中华医药学会“科技进步奖”一等奖1项，沈阳市政府“科技标兵”称号及“五四青年”奖章。以通讯作者发表论文Advanced Science、Biomaterials、J. Controlled Release、acsAMI、Theronastics等约187篇，连续6年被Elsevier遴选为“中国高被引学者”。

北京大学医学部张强教授：北京大学特聘教授，分子药剂学与释药系统北京市重点实验室主任，教育部创新团队负责人，中国药学会（CPA）常务理事，中国药学会纳米药物专业委员会副主任委员，国家药典委药制专业委员会副主任，《药学学报B》副主编，《J Control Release》编委等。作为CRS中国分会的首任主席，长期从事纳米药物研究，在Nature Communication，Advanced Functional Materials、ACS Nano、Nano Letters、Advanced Drug Delivery review, Biomaterials, J Control Release等发表300多篇SCI论文。负责完成创新制剂研究30余项，申请国内外发明专利50多项，开发上市多个新型释药系统，产生重大经济与社会效益。获国家与省部级科技成果奖多项。

论文信息：

Qing Chen, Bing He*, Dawei Chen*, Qiang Zhang*, et al. Anisotropic active ligandations in siRNA-Loaded hybrid nanodiscs lead to distinct carcinostatic outcomes by regulating nano-bio interactions. Biomaterials 2020, 120008.

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