蜂毒肽是极具应用潜力的抗癌药物,其独特的细胞溶解作用机制,有望克服癌症治疗中耐药性这一壁垒。然而,蜂毒肽的毒副作用,尤其是溶血性,严重地限制了其在临床上的应用,使之无法静脉给药。华中科技大学-武汉光电国家实验室(筹)Britton Chance生物医学光子学研究中心张智红教授课题组,设计了一种具有超强α-螺旋结构的杂合蜂毒肽,命名为α-melittin。α-melittin能够与磷脂紧密地相互作用,形成超小粒径的脂质纳米颗粒(~20 nm)。蜂毒肽被包裹和隐藏到脂质纳米颗粒中,大大降低了其细胞毒性,从而显著提高了蜂毒肽在活体内的安全使用剂量范围。激光共聚焦显微成像动态观察α-melittin纳米颗粒(绿色荧光染料标记)杀伤肿瘤细胞(红色荧光蛋白标记)的过程,结果显示α-melittin能够有效地从纳米颗粒中释放出来,破坏肿瘤细胞表面的细胞膜,导致细胞内红色荧光蛋白外漏,同时α-melittin进入细胞内膜系统,最终细胞形态改变、核浓缩崩解、细胞死亡。活体研究证实,α-melittin形成的纳米颗粒经静脉给药后,有效地抑制了C57BL/6鼠体内的黑色素瘤生长,无明显的毒副作用。由此可见,我们发明的杂合蜂毒肽α-melittin及其纳米颗粒,突破性地解决了蜂毒肽的活体脉管系统内安全稳定运输的问题。
该研究成果已在线发表在ACS Nano (IF 12.06)上(Hybrid Melittin Cytolytic Peptide-Driven Ultrasmall Lipid Nanoparticles Block Melanoma Growth in vivo, ACS Nano., 2013),并申请了1项中国发明专利(申请号:201210064564.2)和国际PCT专利(PCT/CN2013/000279)。该研究工作得到了国家重大科学研究计划(2011CB910401)、国家自然科学基金委员会创新研究群体科学基金(61121004),国家自然科学基金(81172153)和国家科技支撑计划 (2012BAI23B02)等项目的资助。
α-melittin纳米颗粒对黑色素瘤细胞的杀伤效应与肿瘤生长抑制作用
(责任编辑:陈智敏)