生物物理所在鐵蛋白探針精準靶向肝癌研究中獲進展

　　中國科學院生物物理研究所閻錫蘊課題組在前期利用人鐵蛋白特異識別腫瘤標記分子TfR1的特性，將納米酶精準輸送到腫瘤部位，并通過酶催化產生活性氧（ROS）殺傷腫瘤的基礎上（Nature Communications 2018），又設計出一種能夠特異靶向肝癌，使其可視化并殺死肝癌細胞的新型鐵蛋白探針，其作用原理如圖所示。

　　在這項研究中，作者篩選了多種不同種屬來源的鐵蛋白，最后證明激烈火球菌鐵蛋白探針有三個特性：1）識別肝癌：通過基因工程手段在其表面展示肝癌靶向肽SP94，后者特異結合肝癌細胞表面的受體葡萄糖調節蛋白78（GRP78）；2）當內腔裝載Co3O4納米酶時，鐵蛋白探針催化過氧化物酶底物，使肝癌細胞可視化。研究人員發現，Co3O4納米酶的催化效率是鐵基納米酶的20倍，提高了肝癌檢測的靈敏度；3）當內腔裝載阿霉素時，鐵蛋白藥物精準殺傷肝癌細胞。激烈火球菌鐵蛋白可裝載400個阿霉素分子，是人鐵蛋白載藥量的10倍，抗體載藥量的50-100倍。

　　在肝癌診斷方面，通過對424例臨床肝細胞癌組織的檢測發現，裝載Co3O4的鐵蛋白納米酶HccFn(Co3O4)能夠將肝細胞癌組織和正常肝組織區分開來，靈敏度為63.5%，特異性為79.1%。這一結果與臨床上使用的肝癌標志物甲胎蛋白（AFP）相當；此外，進一步的病理分析表明，探針HccFn(Co3O4)檢測結果與肝細胞癌患者預后相關，是肝細胞癌患者預后判斷的潛在工具。

　　在肝癌治療方面，激烈火球菌鐵蛋白藥物(HccFn-Dox)在荷肝癌裸鼠模型中高效殺傷肝癌及肺轉移后的肝癌組織，而對正常組織無明顯副作用。其作用機制可能是，通過鐵蛋白表面的肝癌靶向肽SP94特異結合GRP78受體，GRP78介導內吞后進入肝癌細胞溶酶體，在溶酶體酸性環境中鐵蛋白裂解釋放出阿霉素，后者殺傷肝癌細胞。這項研究有望為肝癌的診斷與治療提供新思路。