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  高性能遞送載體的構建已成為化學、材料學、生物學、醫學等多學科綜合交叉領域的前沿和熱點。為了解決傳統化療常常“敵我不分”，治療效率低下且毒副作用明顯的問題，多模式治療的概念被提出并受到廣泛關注。近年來，科學工作者利用陽離子遞送載體的可設計性、可修飾性，將有機光敏劑、光熱試劑、放\化療藥物等功能物質引入到陽離子核酸遞送系統中，以實現對靶細胞的多模式治療。體內外實驗結果表明這種多模式治療系統具有優良的效果，但同時也存在著制備過程中，為了實現構建多功能遞送載體的目標，需要通過復雜的物理、化學方法對遞送載體進行修飾。遞送載體在引入這些疏水功能分子以后不可避免的改變自身理化性質。是否能夠設計可以同時表達多種光熱、光敏或基因編輯蛋白的新型功能質粒，通過遞送載體導入靶細胞后，在同一個靶細胞表達多個功能蛋白實現基因的多模式治療是本研究的出發點。

圖1. 超分子核酸納米遞送系統的構建及腫瘤多模式治療過程

  如圖1所示，徐福建教授團隊以金剛烷修飾的羥乙基淀粉（HES-Ad）和乙醇胺功能化的β-環糊精基聚甲基丙烯酸縮水甘油酯（CD-PGEA）為出發點，通過超分子組裝的方式得到新型多糖基陽離子遞送載體（HES@PGEA）。該載體通過攜帶自行設計的可分別表達光敏蛋白（KillerRed，KR）和腫瘤抑制蛋白（P53）的質粒（pKR-p53）進入腫瘤，實現基因調控下的細胞凋亡/光動力殺傷的雙模式治療。

圖2. 體外腫瘤細胞抑制實驗的相關結果

  通過體外腫瘤細胞抑制實驗的相關數據可以得知（圖2），相比于單獨遞送p53抑瘤基因和單獨遞送pKR基因并進行光動力治療的治療效果，本研究所構建的“pKR-p53”一體化質粒能夠在載體的攜帶下在同一細胞中同時表達兩種蛋白達到協同的抑瘤效果。

圖3. 體內抑瘤實驗的相關結果

  研究團隊進一步在荷瘤小鼠體內驗證了這種基因多模式治療策略的可行性。如圖3所示，利用所構建的高效HES@PGEA載體可以成功遞送pKR-p53質粒進入腫瘤組織細胞，表達兩種相關蛋白。在光照調控下，該雙模式治療策略取得了良好的抑瘤效果。這種基因多模式治療系統的提出為腫瘤以及其他疾病的治療提供了新的治療策略和思路。

  以上相關成果以“Genetically multimodal therapy mediated by one polysaccharides-based supramolecular nanosystem”為題發表在Biomaterials上。論文的第一作者為北京化工大學材料科學與工程學院的許晨博士和碩士研究生胡文婷，通訊作者為徐福建教授和俞丙然副教授。

  論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2020.120031