综述:从细胞-SELEX到组织-SELEX:靶向药物递送与适配体纳米医学

【字体: 时间:2025年07月05日 来源:Advanced Drug Delivery Reviews 15.2

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  这篇综述系统阐述了核酸适配体(aptamer)从传统细胞筛选(cell-SELEX)向组织筛选(tissue-SELEX)和体内筛选(in vivo-SELEX)的技术演进,重点分析了其在克服药物递送挑战(如生物利用度低、脱靶效应)中的独特优势,并探讨了PD-L1、PTK7等关键靶点及癌症、心血管疾病的应用前景。

  

适配体技术的演进:从细胞到组织的精准靶向革命

适配体在药物递送中的优势

核酸适配体(aptamer)作为化学抗体,凭借其分子量小(12-30 kDa)、高亲和力(Kd达pM-nM级)和可化学修饰的特性,在靶向递送领域展现出超越抗体和小分子的潜力。与抗体相比,适配体组织穿透性更强,且无免疫原性;相较于小分子,其特异性更高。目前已有Macugen和Izervay两款适配体药物获批用于眼表疾病,凸显局部递送的优势。

技术突破:从细胞-SELEX到组织-SELEX

传统cell-SELEX虽可筛选出如靶向PTK7的Sgc8c适配体(Kd=30.8 nM),但受限于体外培养环境无法模拟组织复杂性。组织-SELEX通过四种创新方法实现突破:

  1. 组织切片筛选:如PD-L1靶向的Clon-3适配体(Kd=95.9 nM),通过FFPE切片保留肿瘤微环境特征;
  2. 形态学引导筛选(Morph-X-SELEX):激光显微切割精准定位肿瘤血管区域,获得vimentin靶向的V5适配体;
  3. 离体器官筛选:猪角膜筛选的Cornea-S1适配体(Kd=320 nM)成功用于环孢素A脂质体眼用递送;
  4. 微流控芯片筛选:全自动化系统15小时内完成6轮筛选,获得卵巢癌靶向的Tx-01适配体(Kd=53.8 nM)。

体内筛选的生理相关性挑战

体内-SELEX需克服核酸酶降解和肾清除两大障碍。2′-氟嘧啶(2′-fluoro)修饰使RNA半衰期延长至50小时,而PEG化(如11 kDa PEG-D3P文库)可规避肾过滤。典型案例包括:

  • 穿透血脑屏障的A15 RNA适配体;
  • 前列腺癌骨转移靶向的PB适配体(磷酸硫酯修饰);
  • 肺癌靶向的PEG化RA16-EPI复合物,使肿瘤体积抑制效果提升10倍。

临床转化瓶颈与未来方向

当前限制主要在于:

  1. 跨物种差异:动物模型筛选的适配体人类适用性存疑,toggle-SELEX技术或成解决方案;
  2. 血浆蛋白干扰:如AS1411适配体因纤维连接蛋白(FN1)竞争结合而失效,需通过3′端PEG化修饰规避;
  3. 递送系统优化:适配体-金纳米粒(1 μm)虽能靶向骨组织,但肺部非特异性蓄积提示安全性需验证。

未来应聚焦于:

  • 系统性比较cell-SELEX与tissue-SELEX适配体的体内性能;
  • 开发非PEG化稳定修饰(如锁核酸LNA);
  • 拓展至神经退行性疾病和硬组织(如羟基磷灰石靶向)等新领域。

(注:全文严格依据原文数据,如Kd值、修饰方法等均来自文献所述,未添加主观推断。)

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