Small:用于先进癌症治疗的核酸功能纳米材料

近期,天津大学化工学院仰大勇教授和康奈尔大学罗丹教授受邀合作撰写题为“Nucleic Acid-Based Functional Nanomaterials as Advanced Cancer Therapeutics”的综述论文(Small. 2019, 1900172)。论文系统评述了核酸功能纳米材料在癌症治疗领域的最新进展。论文第一作者为天津大学化工学院硕士生袁烨。该工作在国家自然科学基金资助下完成。

癌症严重威胁人类生命健康,在癌症治疗中使用的化疗药物或核酸药物往往存在血液中稳定性差、递送效率低和不具备靶向识别能力的问题,严重影响治疗效果。因此,开发有效的药物载体至关重要。近年来,核酸功能纳米材料蓬勃发展,核酸功能纳米材料具有诸多优点,比如序列可编程性、分子识别性、结构精确可控性和良好的生物相容性等,在药物递送领域受到广泛关注。研究者们合成了多种多样的核酸功能纳米材料,例如,基于DNA折纸术的三角形和管状结构、DNA四面体和立方体、基于滚环扩增反应或滚环转录反应的DNA纳米球或RNA纳米球、树枝状核酸纳米结构等。利用化学键或碱基互补配对等方式将化疗药物或核酸药物高效地负载在核酸纳米载体上,提高药物在血液循环中的稳定性、靶向识别能力和细胞摄取效率,解决癌症治疗中治疗效率低、全身毒性高和多药耐药性等关键问题,最终大大提高治疗效果。

论文从癌症治疗方法的角度出发,将近年来用于癌症治疗研究的核酸功能纳米材料按化疗、基因治疗和免疫治疗进行总结归类,分析它们在不同治疗方法中的功能和特点;剖析如何通过理性设计构建核酸功能纳米材料和精确调控功能;阐释核酸功能纳米材料如何实现药物负载与保护、靶向递送和响应释放等功能;最后,指出核酸功能纳米材料在临床应用转化中需要克服的问题和挑战。

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