近期，中科院上海應用物理研究所物理生物學實驗室的樊春海與黃慶課題組合作發(fā)展了兩種新型的納米載運體系。他們將具有免疫刺激效用的CpG寡核苷酸藥物偶聯(lián)到納米結構上，可以有效被哺乳動物免疫細胞攝取，并刺激后者產生免疫反應而釋放細胞因子。相關論文已于近日發(fā)表于納米領域雜志ACS Nano（2011, 5, 8783-8789）上。

CpG寡核苷酸是指未經甲基化修飾的胞嘧啶-鳥嘌呤核酸序列，由于其可以通過TLR9信號通路有效引發(fā)哺乳動物免疫反應，因此可以作為一種良好的免疫佐劑用于抗感染和腫瘤等的輔助。然而，人工合成的CpG寡核苷酸通常難以進入細胞，因而如何尋找穩(wěn)定、高活性和生物相容性好的載運體系是CpG藥物應用的關鍵。納米金粒子是一種生物相容的納米材料，而且其表面可以負載大量的巰基修飾的寡核苷酸。研究表明，當CpG寡核苷酸負載到納米金粒子表面后，可以很容易地被細胞內吞，并產生顯著的免疫刺激作用。其刺激產生的TNF-alpha, IL-6, IL-12等細胞因子濃度較裸寡核苷酸提供了兩個數(shù)量級，且顯著高于商品化的載運試劑lipofectamin。

近年來，DNA納米技術成為一個蓬勃發(fā)展的領域。相對于常用的無機納米材料而言，DNA自組裝納米結構可以可控制備，且結構精確可調。研究人員在之前研究的一種四面體DNA納米結構（Adv. Mater. 2010, 22, 4754; Anal. Chem. 2011, 83, 7418; Chem. Commun. 2011, 47, 6254）的基礎上，將剛性的DNA四面體結構與CpG寡核苷酸結合，發(fā)現(xiàn)這種三維DNA納米結構可以有效地將CpG寡核苷酸載運到細胞內，并且在胞漿內可以穩(wěn)定存在8小時以上。

由于穩(wěn)定性與攝取效率的同步提高，這種納米載體極大增強了CpG寡核苷酸的免疫刺激效果。同時，DNA納米結構本身就是核酸分子，容易與待載運核酸分子偶聯(lián)，且在體內具有可降解、無免疫原性等優(yōu)點，因而這種新型核酸載運體系顯示了在疾病診療中的廣泛應用前景。