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本文聚焦癌症干细胞（CSCs）相关治疗研究。癌症干细胞是肿瘤增殖、耐药、转移和复发的关键因素，传统疗法难以清除。适配体可靶向 CSCs 标志物，具有诸多优势。文中介绍了多种靶向不同标志物的适配体，也探讨了其临床应用现状及挑战。
引言
癌症起始细胞（CICs）也就是癌症干细胞（CSCs），是一小部分能够自我更新和再生的细胞群体。它们很 “狡猾”，总是能逃脱传统治疗方法的 “追捕”。这是因为它们有多种抵抗机制，比如可以停留在细胞周期的 G0期，对治疗不那么敏感；还能高表达 ABC 转运蛋白，把药物 “赶” 出细胞；而且它们的 DNA 修复能力也很强。此外，信号通路（如 Wnt/β - catenin、Notch 和 Hedgehog 通路）的失调、肿瘤的异质性以及肿瘤微环境（TME），都让传统疗法难以发挥作用。
不过，科学家们发现可以根据 CSCs 表面显示的生物标志物来对它们进行识别和分离。这些生物标志物的表达水平与多种恶性肿瘤相关，其浓度还和肿瘤的阶段、类别有关，因此能用于癌症的诊断和治疗。于是，包括单克隆抗体（mAbs）、肽和适配体在内的许多治疗策略应运而生，它们都以 CSCs 标志物为靶点，实现药物的定点输送。
适配体因其分子量低（10 - 50 kDa）、毒性小、无免疫原性、组织穿透性好以及在较宽温度范围内都稳定等优点，备受关注。它也被称为 “化学抗体”，是合成的寡核苷酸，能折叠成复杂的三维结构，而且很容易进行化学修饰，从而与化疗药物、小干扰 RNA（siRNA）、纳米颗粒（NP）药物载体、脂质体或树枝状聚合物等结合。
自 20 世纪 90 年代适配体技术诞生以来，它取得了很大进展。2004 年，美国食品药品监督管理局（FDA）批准了首个基于适配体的药物培加他尼（pegaptanib），之后在筛选技术和化学修饰方面的创新，更是拓宽了它在治疗、诊断、纳米技术和个性化医疗等领域的应用。在新冠疫情期间，适配体快速应用于开发检测新冠病毒（SARS - CoV - 2）的快速特异性诊断测试，充分展示了其适应性。
配体指数富集系统进化技术（SELEX）也在不断发展，从细胞 SELEX、Toggle SELEX 等提高适配体筛选特异性和效率的方法，到计算机辅助的 in silico SELEX 技术，都推动了该领域的发展。在适配体设计中融入计算策略，能辅助体外实验，优化设计的适配体序列。像 mFold 这样的工具可以预测适配体的二级结构，帮助筛选出稳定的适配体，而分子对接和模拟技术则能从原子层面揭示靶标与适配体的相互作用，有助于开发出亲和力和特异性更强的适配体。
虽然适配体有很多优点，但它也存在一些问题，比如容易被核酸酶降解，会很快经肾脏排出体外。为了解决这些问题，科学家们对适配体进行化学修饰。可以在磷酸二酯骨架、糖单元、核酸碱基和核酸末端等不同的核苷酸位点进行修饰。例如，在磷酸二酯骨架上，用硫（如硫代磷酸酯（PS）和二硫代磷酸酯）取代一个或两个非桥连氧原子，或者用硼烷、甲基取代一个非桥连氧原子，甚至用三唑或肽核酸（PNAs）完全取代磷酸骨架，都能提高适配体对核酸酶的抗性；在碱基上进行修饰，主要发生在嘌呤的 N7 位和嘧啶的 C5 位，能增强适配体的结合和细胞内化能力；对糖环进行 2′ - 取代、4′ - S 修饰、苏糖核酸、锁定和解锁核酸等修饰，可以提高适配体的稳定性和结合亲和力；在 3′或 5′端加上聚乙二醇（PEG）、胆固醇、生物素、生物素 - 链霉亲和素等大的功能基团，则能改善适配体的药代动力学（PK）特性 。
此外，除了通过化学修饰提高适配体与靶标的结合亲和力，还可以对适配体进行截短，或者构建多价、二价结构。截短后的适配体与亲本序列相比，空间位阻更小，分子内非生产性相互作用也更少，所以结合亲和力更高。毕竟在亲本适配体中，只有特定部分对其功能起关键作用，截短适配体并保留结合基序，就能提高其作为治疗分子的性能。
基于适配体这些改良的结构特性和巧妙的化学设计，多种靶向 CSCs 标志物的适配体被开发出来，并作为高效的抗 CSCs 治疗药物进行研究。靶向表面生物标志物的适配体可用于药物的靶向递送，优先杀死癌细胞。还有研究表明，双适配体偶联的纳米颗粒能同时靶向多种 CSCs 群体，比单靶点或非靶向纳米颗粒的治疗效果更好。
适配体介导的 CSCs 生物标志物靶向
CSCs 在肿瘤总质量中仅占 0.01% - 2%，但其来源却很复杂。目前有癌症干细胞模型来解释，一种是正常干细胞微环境发生改变（经典 CSC 假说），另一种是分化细胞逆转为未分化状态（CSC 可塑性模型）。按照经典 CSC 假说，CSCs 遵循单向等级结构，非 CSCs……（原文此处未阐述完整，暂无法补充更多信息）
靶向 CD44 的适配体
CD44 是一种非激酶、单跨膜糖蛋白，是细胞外基质（ECM）的重要组成部分。它在胚胎干细胞上有表达，在骨髓、结缔组织等其他细胞类型上也有不同程度的表达。CD44 在细胞分裂、细胞结合、迁移、信号转导、胚胎发育和造血等众多细胞过程中都发挥着重要作用。除了参与正常生理过程，CD44 在……（原文此处未阐述完整，暂无法补充更多信息）
靶向 CD133 的适配体
CD133（AC133 或 prominin - 1）是一种五跨膜糖蛋白（115 - 120 kDa），由人类 4 号染色体 p15.32 区域编码，包含 850 - 860 个氨基酸（aa）。它的结构很独特，有 N 端细胞外结构域（EC1）、两个细胞外环（EC2 和 EC3，含 9 个 N - 糖基化位点）、五个跨膜片段（TM1 - 5），这些跨膜片段将两个细胞内环（IC1 和 IC2）隔开，还有一个细胞内 C 端结构域。CD133 广泛分布于……（原文此处未阐述完整，暂无法补充更多信息）
靶向 EpCAM/CD326 的适配体
上皮细胞黏附分子（EpCAM）是一种跨膜糖蛋白，在胚胎发育过程中，上皮组织和非上皮前体中都有低水平表达。人类 EpCAM 基因有 9 个外显子，位于 2 号染色体 2p21 的正链上。它由信号肽（成熟蛋白中不存在）、细胞外结构域（EpEX，265 个氨基酸）、细胞内结构域（EpICD，26 个氨基酸）组成，这两个结构域通过一个单跨膜结构域（TMD，23 个氨基酸）相连。EpEX……（原文此处未阐述完整，暂无法补充更多信息）
靶向 CD24 的适配体
CD24 是一种小膜蛋白，位于人类 6 号染色体 6q21 区域。它经过广泛糖基化，通过糖基磷脂酰肌醇（GPI）锚定在质膜上。正常情况下，它在免疫细胞、上皮细胞、肌肉细胞和神经细胞上表达。但在许多实体瘤中，它能调节肿瘤增殖，因此可作为癌症的标志物。由于 CD24 是 GPI 锚定分子，主要位于质膜……（原文此处未阐述完整，暂无法补充更多信息）
靶向 CD117/c - Kit 的适配体
CD117/KIT 是一种跨膜蛋白，属于 III 型受体酪氨酸激酶家族，由人类 4 号染色体（4q12）编码。它有一个细胞外结构域，包含五个免疫球蛋白样环，还有跨膜结构域、近膜结构域和一个分裂的酪氨酸激酶结构域，后者由 TK1、激酶插入区（KIS）和 TK2 组成。CD117 在造血干细胞、肥大细胞、某些生殖细胞、胃肠道 Cajal 细胞、黑色素细胞和上皮细胞等多种细胞上表达。其唯一……（原文此处未阐述完整，暂无法补充更多信息）
靶向 ATP 结合盒转运蛋白 G2 的适配体
ATP 结合盒转运蛋白 2（ABCG2）是 ATP 结合盒转运蛋白超家族的成员，是一种半转运蛋白，具有核苷酸结合结构域（NBD） - 跨膜结构域（MSD）的排列方式。它在胃肠道、胎盘、肝脏、肠道、肾脏和血脑屏障等多种组织中表达，主要负责排出各种外源性和内源性底物。它也被称为人乳腺癌耐药蛋白，因为……（原文此处未阐述完整，暂无法补充更多信息）
靶向 CD90 的适配体
CD90 或 THY1 膜糖蛋白是一种高度 N - 糖基化的 GPI 锚定蛋白，包含一个单一的 IgV 样结构域，由位于人类 11 号染色体 11q23.3 的一个 5591 bp 的基因编码。它在皮肤组织、嗅觉和神经系统中高表达，位于脂质双分子层的外层。CD90 在调节轴突生长、T 细胞活化、伤口愈合、纤维化炎症以及细胞黏附和迁移等方面都有重要作用。除了这些作用，CD90 在……（原文此处未阐述完整，暂无法补充更多信息）
靶向表皮生长因子受体的适配体
表皮生长因子受体（EGFR/ErbB1/HeR1）是一种受体酪氨酸激酶，由 7 号染色体 p11.2 区域编码。它由细胞外配体结合结构域、跨膜结构域和细胞内细胞质结构域组成，后者又包含酪氨酸激酶结构域和 C 端尾部。除造血干细胞外，大多数细胞都表达 EGFR。在正常组织中，它能刺激细胞增殖、分化、生长和迁移，在……（原文此处未阐述完整，暂无法补充更多信息）
适配体在临床试验中的应用
基于适配体的治疗方法向临床实践的转化目前成效有限。到目前为止，只有两种适配体获得了美国食品药品监督管理局（FDA）的批准，分别是 2004 年获批用于治疗年龄相关性黄斑变性（AMD）的培加他尼（Macugen?），以及 2023 年获批用于治疗 AMD 继发地图样萎缩的阿瓦西普（avacincaptad pegol，Izervay? ）。尽管适配体比抗体有优势，但将其转化到临床应用仍面临诸多障碍。
总结与展望
尽管适配体技术取得了显著进展，但在充分发挥其治疗潜力，尤其是靶向 CSCs 方面，仍存在不少挑战。一个主要问题是适配体在生物流体中固有稳定性差，而且会很快从体内清除，这就缩短了其有效的治疗窗口。此外，CSCs 的分子环境很复杂，往往需要特异性和亲和力极高的适配体，而目前……（原文此处未阐述完整，暂无法补充更多信息）
