资料来源：过程工程学院2021-12-22 08:17

铁蛋白(Fn)是一种具有独特空腔和孔隙结构的内源性蛋白质，可作为天然药物载体。铁蛋白受体通常在肿瘤细胞表面高度表达，通过这种识别途径可以实现靶向给药。然而，铁蛋白受体也在正常组织如肝脏中非特异性表达，这影响了铁蛋白向实体瘤输送药物的效率。近日，中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室研究员魏伟团队提出用仿生矿化策略制作

铁蛋白(Fn)是一种具有独特空腔和孔隙结构的内源性蛋白质，可作为天然药物。铁蛋白受体通常在肿瘤细胞表面高度表达，通过这种识别途径可以实现靶向给药。然而，铁蛋白受体也在正常组织如肝脏中非特异性表达，这影响了铁蛋白向实体瘤输送药物的效率。近日，中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室研究员魏伟团队提出，利用仿生矿化策略，在铁蛋白表面生长磷酸钙外壳，可以避免肝脏过度表达铁蛋白受体带来的拦截效应，提高实体肿瘤的靶向能力。该系统还可以协调和控制实体瘤内的微环境，并可根据需要加载不同种类的抗药物，可显著提高在各种小鼠模型中的治疗效果。相关结果发表在《高级材料》杂志上。

该团队首先采集临床样本，通过免疫荧光染色证实铁蛋白受体在实体瘤和肝脏中均有较高的表达水平，并通过实验证实这种非特异性表达会带来肝脏的截留效应，减少铁蛋白对实体瘤的富集。针对上述问题，研究团队提出了仿生矿化的新策略，即在铁蛋白表面原位生长具有良好生物安全性的磷酸钙“隐形壳”。该方法获得的矿化铁蛋白(Fn@CaP)成功屏蔽了静脉注射后肝脏对铁蛋白受体的识别，显著降低了肝脏的截留效应，增加了其对实体的富集。

当Fn@CaP到达实体瘤时，也能显著调节肿瘤微环境。首先，肿瘤细胞代谢产生的乳酸使磷酸钙外壳溶解，这个过程会消耗氢离子，从而有效改善肿瘤的酸性微环境。其次，酸性微环境的改善可以促进M2型巨噬细胞向M1型的极化，从而改善肿瘤免疫抑制微环境。此外，磷酸钙外壳溶解产生的大量钙离子可进一步促进钙化。

除了上述功能，Fn@CaP还可以根据需要加载不同的抗肿瘤药物。例如，铁蛋白内腔可负载基于原位成核的化疗药物三价砷，可有效抑制患者体内异种移植瘤(PDX瘤)的生长。此外，磷酸钙外壳可以通过配位高效负载光敏剂吲哚菁绿(ICG)，在化疗和光热联合治疗的帮助下，在PDX模型中可以完全抑制难治性生长。

五年来，研究团队提出了仿生剂型工程新策略，发现并创造了一系列基于蛋白质、细胞等体内成分的新型仿生给药剂型。并通过固有的自然途径实现了体内精准给药，成功应用于动物模型的靶向治疗、免疫治疗和个体化治疗，部分剂型已获得医院伦理批准进入个体化临床前和临床研究。(100yiyao.com)

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