STM：纳米性球形核酸，对抗胶质母细胞瘤的新武器

多形性胶质母细胞瘤（GBM）是一种侵袭性的、无法治愈的脑瘤，它是谋杀肯尼迪总统兄弟爱德华•肯尼迪（Edward Kennedy）的凶手，每年剥夺了大约13,000美国人的生命。现在来自美国西北大学的一个研究小组首次证实，将一种药物传送到罹患这种致命性疾病的动物体内，可以关闭这一复杂癌症中的一个重要基因，显著提高生存率。

这一新疗法是基于纳米技术，它微小且灵活，能够跨过血脑屏障达到它的目的地——脑肿瘤处。设计靶向细胞中的一个特异的致癌基因，这一药物扭转关闭了制造麻烦的癌基因的开关，沉默了这一基因，除掉了导致癌细胞永生的蛋白。

在动物研究中，研究人员采用静脉注射将无毒的药物注入到了小鼠体内。与对照组相比较，罹患GBM小鼠的生存率提高了近20%，肿瘤大小缩小了3-4倍。这些结果发表在《科学转化医学》（Science Translational Medicine）杂志上。

该研究的共同资深作者、Weinberg文理学院纳米医学专家Chad A. Mirkin说：“这是一种新技术与一种可怕疾病的基因之间的一次美妙的联姻。利用适应性很高的球形核酸，我们特异性地靶向了一个与GBM相关的基因，在体内关闭了它。这一概念验证为治疗从肺癌、结肠癌到类风湿关节炎和银屑病等广泛的疾病，建立了一个广阔的平台。”

受到西北大学跨学科研究的名声吸引，胶质母细胞瘤专家Alexander H. Stegh于2009年来到这所大学，并在数周内与Mirkin结成了搭档，共同解决开发更好的胶质母细胞瘤治疗所面临的难题。

Mirkin拥有一种对付这一致命癌症的完美工具：球形核酸（SNAs）。SNAs是DNA和RNA的一种新型球形聚集形式，对人体无毒。 Mirkin于1996年在西北大学发明了它。可以设计它的核酸序列匹配靶基因。

而Stegh拥有这一基因：在2007年，他和同事们确定了Bcl2Like12基因是在胶质母细胞瘤中过度表达的基因之一，与胶质母细胞瘤耐受常规治疗有关。

Stegh 说：“我们的研究组正在致力揭示癌症的秘密，更为重要的是，如何阻止它。胶质母细胞瘤是一种极具挑战性的癌症，临床中大多数的化疗药物都对其无效。在这项研究中我们所沉默的基因其美妙之处在于，它在治疗耐受中发挥了许多不同的作用。除去这一基因应该可以让常规治疗变得更有效。”

基因调控技术的能力在于，如果科学家们获得适当的工具，就可以攻击和治疗一种具有遗传基础的疾病。在过去的20年里由于人类基因组计划和基因组学研究，生成了大量的遗传靶点；但获得适当的治疗药物和递送物质一直是一个挑战。

Stegh 说：“以RNA干扰为基础的SNAs是一种全新的方法来思考癌症治疗。其中的一个问题是，我们拥有巨大的、在胶质母细胞瘤中调控失常的基因清单，但我们绝对没有办法采用常规的药物方法来靶向所有这些基因。我们认为纳米材料可以发挥重要的作用，使得我们能够在癌症治疗中实现个体化医疗的理念。”

Stegh和Mirkin的药物特异设计靶向癌细胞中的Bcl2Like12基因。这一纳米结构的球形形状和核酸密度是关键。正常的线性核酸无法进入到细胞中，而这些球形的核酸能够。小干扰RNA(siRNA)像一个外壳环绕着金属纳米颗粒；核酸高度定向，密集包装，形成一个小球体（金属纳米核心的直径只有13纳米）。并可对RNA序列进行编程来沉默致病基因。

Mirkin 说：“胶质母细胞瘤和许多其他疾病所带来的问题实在太大，一个研究组根本无法应对。这项工作强调了将来自不同领域的科学家以及工程师们集合到一起，应对一个棘手的医学问题所具有的力量。”

Mirkin在1996年于西北大学首次开发出了这一纳米结构平台，现在这一技术是一些经FDA批准的、强大商业化医疗诊断工具的基础。新研究开发是首次实现将纳米结构注入到动物体内，自然找到了它们在大脑中的靶标，并能够提供一种有效的治疗负载药物。

下一步，则是在临床试验中检测这种治疗。

原文出处：

Jensen SA, Day ES, Ko CH, Hurley LA, Luciano JP, Kouri FM, Merkel TJ, Luthi AJ, Patel PC, Cutler JI, Daniel WL, Scott AW, Rotz MW, Meade TJ, Giljohann DA, Mirkin CA, Stegh AH.Spherical Nucleic Acid Nanoparticle Conjugates as an RNAi-Based Therapy for Glioblastoma.Sci Transl Med. 2013 Oct 30;5(209):209ra152. doi: 10.1126/scitranslmed.3006839.