近期，中科院上海應(yīng)用物理研究所物理生物學(xué)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(yùn)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(jié)構(gòu)上，可以有效被哺乳動物免疫細(xì)胞攝取，并刺激后者產(chǎn)生免疫反應(yīng)而釋放細(xì)胞因子。相關(guān)論文已于近日發(fā)表于納米領(lǐng)域雜志ACS Nano（2011, 5, 8783-8789）上。

CpG寡核苷酸是指未經(jīng)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(yīng)，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(jìn)入細(xì)胞，因而如何尋找穩(wěn)定、高活性和生物相容性好的載運(yùn)體系是CpG藥物應(yīng)用的關(guān)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(fù)載大量的巰基修飾的寡核苷酸。研究表明，當(dāng)CpG寡核苷酸負(fù)載到納米金粒子表面后，可以很容易地被細(xì)胞內(nèi)吞，并產(chǎn)生顯著的免疫刺激作用。其刺激產(chǎn)生的TNF-alpha, IL-6, IL-12等細(xì)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(yùn)試劑lipofectamin。

近年來，DNA納米技術(shù)成為一個蓬勃發(fā)展的領(lǐng)域。相對于常用的無機(jī)納米材料而言，DNA自組裝納米結(jié)構(gòu)可以可控制備，且結(jié)構(gòu)精確可調(diào)。研究人員在之前研究的一種四面體DNA納米結(jié)構(gòu)（Adv. Mater. 2010, 22, 4754; Anal. Chem. 2011, 83, 7418; Chem. Commun. 2011, 47, 6254）的基礎(chǔ)上，將剛性的DNA四面體結(jié)構(gòu)與CpG寡核苷酸結(jié)合，發(fā)現(xiàn)這種三維DNA納米結(jié)構(gòu)可以有效地將CpG寡核苷酸載運(yùn)到細(xì)胞內(nèi)，并且在胞漿內(nèi)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(qiáng)了CpG寡核苷酸的免疫刺激效果。同時，DNA納米結(jié)構(gòu)本身就是核酸分子，容易與待載運(yùn)核酸分子偶聯(lián)，且在體內(nèi)具有可降解、無免疫原性等優(yōu)點，因而這種新型核酸載運(yùn)體系顯示了在疾病診療中的廣泛應(yīng)用前景。