白蛋白偶联策略显著提升核酸适体AS1411的肿瘤靶向性：基于SPECT成像的突破性研究

本研究针对核酸适体(aptamer)临床转化面临的快速肾脏清除和生物利用度低等关键问题，创新性地采用人血清白蛋白(HSA)偶联策略，以靶向核仁素(nucleolin)的AS1411为模型，通过SPECT成像等技术证实HSA-AS1411复合物使血液循环半衰期延长14倍，肿瘤摄取量提升26倍，为核酸适体的临床转化提供了重要技术路径。

　　

在肿瘤精准治疗领域，核酸适体(aptamer)因其高亲和力和可编程性被誉为"化学抗体"，但这类单链寡核苷酸面临致命短板——注射后5-10分钟就会被肾脏快速清除。AS1411作为首个进入II期临床试验的抗癌核酸适体，虽能通过G-四链体结构靶向肿瘤细胞膜过表达的核仁素(nucleolin)，却因极短的血液循环时间导致疗效受限。这个"昙花一现"的特性成为制约其临床应用的最大瓶颈。

华中科技大学同济医学院附属协和医院核医学科的研究团队独辟蹊径，借鉴临床常用药物载体人血清白蛋白(HSA)的"长寿"特性，通过马来酰亚胺-巯基反应在HSA第34位半胱氨酸(Cys34)定点偶联AS1411，构建出均质化的HSA-AS1411复合物。这项发表于《Molecular Therapy Nucleic Acids》的研究证实，这种"核酸适体搭便车"策略不仅保留了靶向能力，更创造了14.28小时的超长血液循环半衰期，使肿瘤摄取量飙升至裸AS1411的26倍。

研究团队采用四大关键技术：1)离子交换色谱纯化确保复合物均质性；2)基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF)验证分子量；3)放射性核素^99mTc标记实现SPECT-CT动态成像；4)免疫荧光共定位分析肿瘤组织靶向性。通过4T1乳腺癌皮下移植瘤模型，研究人员首次在活体水平系统评估了白蛋白偶联对核酸适体药代动力学的影响。

在血清稳定性方面，HSA-AS1411展现出惊人优势：50%胎牛血清中孵育48小时后仍保持完整结构，而随机序列对照组(RS)90%在6小时内降解。这种稳定性源于AS1411固有的G-四链体抗核酸酶特性，而白蛋白外壳提供了额外保护。细胞实验显示，Cy5标记的HSA-AS1411虽因分子量增大导致入核减少，但仍保持与4T1细胞表面核仁素的强结合力。

药代动力学研究揭示惊人数据：HSA-AS1411的曲线下面积(AUC_0-∞)达101.49 MBq/L*h，是裸AS1411的100倍；清除率(CL)从裸适体的快速清除转变为与HSA相似的缓释模式。SPECT-CT动态成像直观显示，^99mTc-HYNIC-HSA-AS1411在肿瘤部位持续蓄积，36小时时摄取达13.61%ID/g，显著高于非靶向对照组(HSA-RS 8.60%ID/g)。

免疫荧光分析揭示更深层机制：Cy3-HSA-AS1411在肿瘤组织内与核仁素显著共定位，证实延长血液循环可增加靶标接触机会。值得注意的是，虽然肝脏代谢导致较高本底摄取，但肿瘤/肌肉(T/M)比值仍达统计学差异(p=0.0229)，表明除增强渗透滞留(EPR)效应外，主动靶向起关键作用。

这项研究突破性地证明，白蛋白偶联策略通过"双管齐下"——既延长血液循环又维持靶向能力，成功解决核酸适体临床转化的核心难题。相比传统PEG化或Evans blue等"搭便车"方案，该策略具有三大优势：1)定点偶联确保产物均质性；2)利用HSA天然FcRn循环机制；3)临床转化安全性高。尽管肝脏代谢问题仍需优化，但这项技术为核酸适体从实验室走向临床铺平了道路，在肿瘤靶向诊疗领域具有广阔应用前景。