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針對腫瘤缺氧所致PD-1抗體不敏感，本項(xiàng)目利用白蛋白及ROS響應(yīng)鏈接子將PD-1抗體與富氧血紅蛋白（Hb）及ATO包裹成納米顆粒。 一、項(xiàng)目進(jìn)展 創(chuàng)意計(jì)劃階段 二、負(fù)責(zé)人及成員 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 入學(xué)/畢業(yè)時(shí)間 張琰 第二臨床醫(yī)學(xué)院/臨床醫(yī)學(xué) 2019.9/2024.6 梁洛綺 第一臨床醫(yī)學(xué)院/臨床醫(yī)學(xué) 2018.9/2023.6 三、指導(dǎo)教師 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 職務(wù)/職稱 研究方向 侯鵬 第一臨床醫(yī)學(xué)院 副主任/教授 腫瘤生物學(xué) 楊琪 第一臨床醫(yī)學(xué)院 副主任/副教授 腫瘤生物學(xué) 四、項(xiàng)目簡介 目前，盡管晚期腫瘤免疫治療取得巨大突破，仍有大量患者對PD-1抗體不敏感。主要原因是實(shí)體腫瘤灌注不良，缺氧、酸化，抑制免疫。阿托伐醌（ATO）為線粒體Complex III抑制劑，能有效降低組織氧耗改善缺氧，但生物利用率低毒性大，應(yīng)用受限。針對腫瘤缺氧所致PD-1抗體不敏感，本項(xiàng)目利用白蛋白及ROS響應(yīng)鏈接子將PD-1抗體與富氧血紅蛋白（Hb）及ATO包裹成納米顆粒。研究結(jié)果證實(shí)該顆粒能腫瘤局部富集，鏈接子遇腫瘤微環(huán)境高含量ROS解離釋放Hb 、ATO及PD-1抗體，瘤細(xì)胞對ATO的利用提高，氧耗降低。此外，Hb氧遞送實(shí)現(xiàn)多途徑改善缺氧，顯著提高PD-1抗體療效，具有潛在醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化價(jià)值。

本發(fā)明提供一種具有高效抗子宮內(nèi)膜異位癥的基因納米粒，該基因納米粒負(fù)載了小分子干擾RNA基因藥物，其納米粒材料由殼寡糖、聚乙烯亞胺和透明質(zhì)酸組成，其中殼寡糖與聚乙烯亞胺的比例為1:1，透明質(zhì)酸占總納米粒的比例為5?30%，所使用的基因藥物含磷摩爾數(shù)與納米粒含氮摩爾數(shù)的比例為0.1?16。本發(fā)明通過高分子納米材料、利用受體?配體特性，對靶標(biāo)位于細(xì)胞內(nèi)的基因藥物的包封，可增加內(nèi)異細(xì)胞對基因藥物的攝取，增加靶標(biāo)組織的轉(zhuǎn)染效率，增加內(nèi)異細(xì)胞對藥物的攝取，有利于減小藥物在正常組織或細(xì)胞的分布，降低藥物的毒副作用，有利于提高該類基因藥物的抗子宮內(nèi)膜異位癥療效，可在制備抗子宮內(nèi)膜異位癥藥物中的應(yīng)用。

多發(fā)性骨髓瘤(Multiple myeloma，MM)和三陰性乳腺癌(triple-negative breast cancer，TNBC)是兩種截然不同的腫瘤類型，據(jù)之前統(tǒng)計(jì)和預(yù)測，2018年僅在美國兩者合計(jì)有大于7萬例新增病例，并導(dǎo)致超過1.6萬人死亡（American Cancer Society 2018 Facts and Figures）。MM起源于惡性漿細(xì)胞增殖, 而TNBC則是一種由缺乏雌激素、孕酮和HER2受體導(dǎo)致的對大多數(shù)激素療法具有耐藥性的高度轉(zhuǎn)移性乳腺癌。盡管MM和TNBC在生理表現(xiàn)或目前的藥物干預(yù)方面沒有明顯的相似之處，但它們都依賴于26S蛋白酶體功能來維持正常的腫瘤生存。這一依賴性也成為了TNBC和MM的“阿喀琉斯之踵”。FDA已經(jīng)批準(zhǔn)bortezomib、carfilzomib和ixazomib等數(shù)個(gè)蛋白酶體抑制劑以治療MM，但這類藥物的使用通常會(huì)導(dǎo)致癌癥耐藥性與復(fù)發(fā)，最終使治療失敗，因此亟需開發(fā)克服耐藥的新的治療方法。  26S蛋白酶體在其不同的亞基上有>300個(gè)保守的磷酸化位點(diǎn)，但參與相關(guān)修飾的激酶和磷酸酶還遠(yuǎn)未獲得充分研究。美國UCSD的Dixon課題組之前研究發(fā)現(xiàn)雙特異性酪氨酸磷酸化調(diào)控激酶2（DYRK2）是一個(gè)蛋白酶體調(diào)控激酶（X. Guo et al., Nature Cell Biology 18, 202-212 (2016)）。它磷酸化蛋白酶體RPT3亞基上的Thr25位點(diǎn)，增強(qiáng)蛋白酶體活性；抑制這一磷酸化過程則顯著降低蛋白酶體活性，進(jìn)而導(dǎo)致TNBC小鼠異種移植模型中腫瘤細(xì)胞周期進(jìn)展受阻、生長減緩（S. Banerjee et al., PNAS 115, 8155-8160 (2018)）。本工作驗(yàn)證了蛋白酶體調(diào)節(jié)因子DYRK2作為多發(fā)性骨髓瘤和三陰性乳腺癌的治療靶標(biāo)的可行性，并報(bào)道了一種高效、高選擇性的DYRK2小分子抑制劑，在細(xì)胞與動(dòng)物水平驗(yàn)證了該分子的抑癌作用。由于使用了抑制蛋白酶體調(diào)節(jié)因子這一新穎的機(jī)制，該小分子抑制劑可以克服多發(fā)性骨髓瘤和三陰性乳腺癌對蛋白酶體抑制劑產(chǎn)生的耐藥性。該工作表明靶向26S蛋白酶體調(diào)節(jié)因子有望成為針對多發(fā)性骨髓瘤和三陰性乳腺癌的新治療策略，為克服腫瘤耐藥性難題提供了新的思路。目前，雷曉光、肖俊宇課題組正在與北大人民醫(yī)院路瑾醫(yī)生的團(tuán)隊(duì)緊密合作，進(jìn)一步積極推進(jìn)針對臨床中多藥耐藥的多發(fā)性骨髓瘤的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究與臨床前候選藥物開發(fā)。

 TP53作為最著名的抑癌基因之一，其編碼的p53蛋白控制著一個(gè)廣泛而靈活的生物網(wǎng)絡(luò)，并承擔(dān)著基因組守護(hù)者的角色。TP53基因的缺失或突變與各種癌癥的形成、發(fā)展有著至關(guān)重要的聯(lián)系。正是由于p53蛋白在控制腫瘤中所具有的重要作用，不論是醫(yī)藥企業(yè)還是科研界都在積極地開發(fā)靶向p53生物通路的抗腫瘤候選藥物。本研究利用仿生合成策略首次合成了天然產(chǎn)物rhytidenones家族中化學(xué)結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜的rhytidenone A分子，并且運(yùn)用化學(xué)生物學(xué)手段進(jìn)一步闡明了該家族中抗腫瘤活性最強(qiáng)的rhytidenone F的靶點(diǎn)蛋白及生物作用機(jī)制。該研究發(fā)現(xiàn)：rhytidenone F通過共價(jià)作用于蛋白酶體激活因子PA28γ的Cys92位點(diǎn)，從而阻礙了p53蛋白的有效降解，進(jìn)一步導(dǎo)致p53蛋白在細(xì)胞內(nèi)積累，最終激活Fas信號(hào)通路并引起腫瘤細(xì)胞凋亡。該工作揭示了天然產(chǎn)物rhytidenone F作為第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的PA28γ小分子抑制劑，有望成為靶向p53信號(hào)通路的新一代抗腫瘤候選藥物分子；同時(shí)，該分子也可以作為化學(xué)探針，幫助進(jìn)一步研究p53蛋白降解途徑的新的生物機(jī)制。目前正在進(jìn)一步將積極推進(jìn)該候選藥物分子的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究和臨床前抗腫瘤藥物開發(fā)。

本發(fā)明提供了一種腸道靶向pH敏感性復(fù)凝聚微膠囊傳輸體系及其制備方法和應(yīng)用，以羧甲基殼聚糖、阿拉伯膠分別為聚陽離子和聚陰離子構(gòu)成復(fù)凝聚體系，調(diào)節(jié)pH值，使羧甲基殼聚糖與阿拉伯膠發(fā)生復(fù)凝聚反應(yīng)，離心收集復(fù)凝聚相，采用京尼平交聯(lián)，冷凍干燥后即得到所述腸道靶向pH敏感性復(fù)凝聚微膠囊傳輸體系。本發(fā)明既可以用于水溶性功能成分的包埋，又可用于脂溶性功能成分的包埋，可保護(hù)芯材免受胃液強(qiáng)酸性環(huán)境的破壞，將芯材安全輸送到腸道進(jìn)行靶向釋放，拓展了復(fù)凝聚微囊化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域。所述腸道靶向pH敏感性復(fù)凝聚微膠囊傳輸體系在模擬胃液中不離解、在模擬腸液中溶脹而具有較強(qiáng)穩(wěn)定性，且工藝簡單、安全、高效，易于大規(guī)模化生產(chǎn)。

本成果針對生物醫(yī)用納米顆粒應(yīng)用于腫瘤治療與精確定位的靶向治療領(lǐng)域存在的問題進(jìn)行以下關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)：1）研發(fā)一種新型渦旋磁納米顆粒作為腫瘤藥物載體（選擇乳腺癌治療領(lǐng)域：項(xiàng)目合作者為新華醫(yī)院乳腺癌領(lǐng)域藥物開發(fā)及治療方面研究者）并構(gòu)建一種乳腺癌用納米團(tuán)簇顆粒；2）研發(fā)一種應(yīng)用于腫瘤治療與精確定位的靶向磁場裝置，利用該裝置產(chǎn)生的可控交變磁場，本課題將采用仿生細(xì)胞膜包裹渦旋磁納米顆粒，并協(xié)載DOX/EZH2siRNA，通過雙靶向（生物靶向及磁靶向），探索化療耐藥的三陰性乳腺癌的治療，開發(fā)一種針對化療耐藥的三陰性乳腺癌的靶向磁場醫(yī)療器械。 相關(guān)技術(shù)指標(biāo)： 研制出一種新型應(yīng)用于腫瘤治療與精確定位的靶向可控磁場發(fā)生器，指標(biāo)要求: 可提供與生物醫(yī)用磁性納米顆粒的磁性強(qiáng)弱相符合的交變磁場范圍；測量結(jié)構(gòu)精讀不低于0.5%；設(shè)備所采用的材料具備無毒和抑菌的性質(zhì)。 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)： 本項(xiàng)目是從醫(yī)工交叉角度首先研發(fā)一種應(yīng)用于腫瘤治療與精確定位的靶向磁場裝置，并利用該裝置實(shí)現(xiàn)三陰性乳腺癌的精準(zhǔn)治療；其次利用靶向磁場裝置對經(jīng)仿生細(xì)胞膜包覆的渦旋磁納米顆粒作為載體并協(xié)載了DOX/EZH2siRNA的腫瘤藥物進(jìn)行精準(zhǔn)靶向定位，開發(fā)一種針對化療耐藥的三陰性乳腺癌的靶向磁場醫(yī)療器械。

成果創(chuàng)新點(diǎn) 首個(gè) CENP-E 馬達(dá)驅(qū)動(dòng)域結(jié)合的有機(jī)小分子化合物 Syntelin，對實(shí)驗(yàn)性乳腺癌的有較好的治療作用，可用于 制備抑制腫瘤細(xì)胞增殖藥物。對實(shí)驗(yàn)性乳腺癌的有較好的 治療作用，可用于制備抑制腫瘤細(xì)胞增殖藥物。 技術(shù)成熟度 關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)階段 轉(zhuǎn)化計(jì)劃 轉(zhuǎn)讓 所需支持 預(yù)計(jì)所需資金 5000 萬

一種基于調(diào)控微管聚集的靶向性多肽?葫蘆脲超分子組裝體及其制備方法及應(yīng)用。其特征在于：芐基咪唑通過化學(xué)修飾到多肽的骨架上，不僅保留了多肽靶向微管蛋白的能力，還為芐基咪唑與CB[8]的非共價(jià)包結(jié)提供了錨點(diǎn)。形態(tài)學(xué)研究表明，微管的自組裝形貌通過的交聯(lián)可以戲劇性地從纖維狀的納米聚集體轉(zhuǎn)變?yōu)轭w粒狀的納米聚集體。此外，細(xì)胞和活體實(shí)驗(yàn)證明，廣泛的超分子交聯(lián)可以誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，最終抑制腫瘤的增殖。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：證明了微管之間的聚集可以通過多肽?微管蛋白之間的相互作用和多肽?葫蘆脲之間的超分子作用進(jìn)行有效地調(diào)控，這可能被發(fā)展成為治療癌癥等許多退行性疾病的有前途的療法。

4月22日，饒燏課題組與武漢大學(xué)宋保亮課題組合作在《藥物化學(xué)雜志》（Journal of Medicinal Chemistry）發(fā)表題為“降解對比抑制：開發(fā)靶向3-羥基-3-甲基-戊二酰輔酶A還原酶的降解小分子”（Degradation Versus Inhibition: Development of Proteolysis-Targeting Chimeras for Overcoming Statin-Induced Compensatory Upregulation of 3-Hydroxy-3-methylglutaryl Coenzyme A Reductase）的研究論文。HMGCR（3-Hydroxy-3-methylglutaryl Coenzyme A Reductase）是膽固醇（ cholesterol）合成途徑中的限速酶，并且是經(jīng)典的治療血脂異常的藥物靶點(diǎn)。它的抑制劑（ statin,他汀類化合物）如阿伐他汀（atorvastatin,立普妥?，輝瑞）在臨床被用于預(yù)防和治療心血管疾病，并取得了極大的成功。但是有相當(dāng)一部分人對他汀類藥物不耐受，比如會(huì)發(fā)生骨骼肌損傷等較為嚴(yán)重的副作用，這有可能與服用他汀類藥物后體內(nèi)通過負(fù)反饋調(diào)節(jié)導(dǎo)致HMGCR補(bǔ)償性表達(dá)升高有關(guān)。因而在該工作中，研究人員利用蛋白靶向降解嵌合體（Proteolysis-Targeting Chimera, PROTAC）的技術(shù)，對HMGCR在進(jìn)行降解而起到抑制膽固醇合成作用的同時(shí)可以避免HMGCR的高表達(dá)，從而有望降低副作用。 圖1.抑制劑與PROTAC對HMGCR的影響在該工作中，研究人員首先篩選出SRD15細(xì)胞系作為細(xì)胞測試的基礎(chǔ)，然后基于HMGCR的配體阿伐他汀和E3鏈接酶CRBN的配體泊馬渡胺進(jìn)行了一系列的構(gòu)效關(guān)系研究，發(fā)現(xiàn)化合物P22A作為PROTAC具有較好地降解活性（DC50~100 nM）。相比之下，抑制劑阿伐他汀對HMGCR引起了明顯的上調(diào)作用（圖1）。 圖2.抑制劑和PROTAC對LDLR和膽固醇的影響接下來，研究人員通過一系列的生化和細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了PROTAC通過泛素-蛋白酶體系統(tǒng)發(fā)揮作用的機(jī)制；通過蛋白組學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)抑制劑和PROTAC引起的組學(xué)應(yīng)答也有很大不同。抑制劑和PROTAC對膽固醇合成抑制和通過SREBP通路引起的低密度脂蛋白受體（LDLR）表達(dá)水平上調(diào)的能力相當(dāng)（圖2）。HMGCR是位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的八次跨膜蛋白, PROTAC對此類蛋白的降解能力往往有限，該工作首次證明利用PROTAC技術(shù)對內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白進(jìn)行降解的可行性。另外，靶蛋白上調(diào)的現(xiàn)象還出現(xiàn)在很多其它的抑制劑中，該工作展示了面對此種情況時(shí)是PROTAC一個(gè)很好的應(yīng)用場景。宋保亮課題組博士生李美欣和饒燏組博士后楊毅慶為本工作共同第一作者，饒燏和宋保亮課題組羅婕為共同通訊作者。本研究得到了國家自然科學(xué)基金、清華-北大生命聯(lián)合中心以及中國博士后基金的大力支持。原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jmedchem.0c00339