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纳米中心王磊/北科大曹晖/上海交大胡颖Biomaterials:类抗体的多肽网络结构抑制新生血管生成
十博21-06-08  来源:十博科技
关键词:类抗体多肽

  多肽材料用于生物相容性,安全性高受到了人们的广泛关注,并被应用于各种疾病的诊疗。近日,国家纳米科学中心的王磊研究员,北京科技大学的曹晖官网,上海交通大学附属第六医院的胡颖副主任医师合作设计了一种类抗体的多肽网络结构,并将其用于抑制新生血管生成


  脉络膜新生血管是一种在老年人群中多发的疾病,其主要特征为新生血管内皮细胞的异常增殖和迁移。这种疾病会导致视力减退,失明等多种症状。针对这种新生血管的治疗,通常使用的是针对血管内皮生长因子VEGF的单克隆抗体,如贝伐单抗等。然而这些单抗类十博的作用靶点单一,同时对部分患者无效。因此迫切需要新机制,新靶点以实现对新生血管的有效治疗。


  国家纳米科学中心团队设计了以神经菌毛素为靶点,十博化结合受体为机制的类抗体的多肽网络结构,使其有效的抑制新生血管生成。这种多肽网络结构可以通过其在纳米颗粒状态下与神经菌毛素结合诱导下获得。溶液层面的实验结果表明,多肽网络可以在加入神经菌毛素5天内形成,形成的多肽网络具有β-折叠结构。在细胞层面,多肽网络结构可以在与神经菌毛素过表达的血管内皮细胞共孵育4小时内形成,形成的十博结构可以有效的覆盖在细胞表面,并在不影响细胞存活率的情况下抑制细胞迁移。


图1. 类抗体的多肽网络材料的结构及其抗新生血管的机制。图片来源:Biomaterials


  在活体层面,这种多肽网络结构可以在病灶部位滞留长达4天。同时,由于多肽网络的覆盖,导致神经菌毛素无法被其特异性抗体结合,即多肽材料结合神经菌毛素后可以抑制其他配体与其的结合。通过对比发现,这种多肽材料可以在更低的剂量下实现与商品化十博贝伐单抗相当的抗新生血管治疗效果(多肽材料0.26 μg/Kg VS 贝伐单抗23.5 μg/Kg)。这一结果表明,这种多肽网络结构可以用于脉络膜新生血管的治疗。相比于传统的单抗类十博,这种多肽网络结构可以靶向到细胞膜表面,抑制VEGF等配体与受体的结合。这一机制可以有效避免单抗类十博靶点单一的缺陷。另外,这一策略也具有应用于其他新生血管相关疾病治疗的潜力。


图2. 类抗体的多肽网络材料抑制脉络膜新生血管生成的免疫组化、免疫荧光效果图及对应量化数据。图片来源:Biomaterials


  这一成果近期发表在Biomaterials上,文章的共同第一作者是国家纳米科学中心和北京科技大学联合培养博士研究生张扩,上海交通大学医学院博士张辉,北京科技大学硕士研究生邹啸然


  论文信息:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0142961221002568

  An antibody-like peptidic network for anti-angiogenesis

  Kuo Zhang#, Hui Zhang#, Xiao-Ran Zou#, Ying Hu*, Da-Yong Hou, Jia-Qi Fan, Chao Yang, Zi-Ming Chen, Shi-Fang Wen, Hui Cao*, Pei-Pei Yang and Lei Wang*.

  Biomaterials 十博18, 275, 1十博900, DOI: 10.1016/j.biomaterials.十博21.1十博900


第一作者简介

  张扩,国家纳米科学中心和北京科技大学联合培养博士研究生。研究方向为多肽材料在刺激响应下的形变机制及其在体内仿生的应用研究。以第一作者(含共同第一作者)身份在SCI刊物Sci. Adv., ACS Nano, Adv. Healthcare Mater., Chin. Chem. Lett.等杂志上发表论文5篇。作为主要参与人参与了国家自然科学基金青年基金,面上项目等。


  张辉,上海交通大学眼科博士。研究方向为糖尿病性视网膜病变中外屏障功能损伤的机制研究及仿生纳米多肽生物材料在眼科疾病中的应用研究。以主要作者在SCI刊物如J Diabetes Complicat., J Diabetes Res.等杂志发表论文3篇,作为主要参与人参与了国家自然科学基金青年基金,面上项目等。


  邹啸然,北京科技大学硕士研究生。研究方向为仿生生物驻极体的构建。作为主要参与人参与了国家自然科学基金面上项目。 


通讯作者简介

王磊博士简介


  王磊,国家纳米科学中心研究员。近年来主要集中在纳米多肽过程仿生生物医用材料的制备及其在重大疾病的诊疗中的应用研究。以主要作者先后在国际著名学术刊物如Nature Nanotech., Sci. Adv., Nat. Commun., Adv. Mater., Angew. Chem. Int. Ed., 等杂志上发表论文80余篇,参编专著2部。作为项目负责人承担了国家自然科学基金青年基金、面上项目;作为承担单位负责人和研究骨干等承担参与国家自然科学基金委重大项目、北京市生命科学领域前沿技术培育专项等科研项目。


曹晖博士简介


  曹晖,北京科技大学官网,博士生导师。近年来主要从事宽波段光屏蔽薄膜材料、液晶光取向材料、聚合物分散液晶材料、纳米/液晶复合材料、锂离子动力电池用高安全性隔膜材料等的研究。近5年以主要作者身份在国际著名学术刊物如ACS Nano, J. Mater. Chem. C, Dyes Pigm., Liq. Cryst., 等杂志上发表论文60余篇。作为项目负责人承担了国家自然科学基金青年基金、面上项目等。


胡颖博士简介


  胡颖,上海交通大学附属第六人民医院副主任医师,眼科屈光及视光部负责人。现任中华医学会上海分会眼科学会委员、上海激光医学分会眼科学组委员、上海中西医结合学会眼科分会委员、国际隐形眼镜协会会员、上海市浦东新区医学会眼科专委会副主任。擅长成人屈光不正的诊治,各种复杂斜视和复视的治疗,儿童弱视的综合治疗,低视力的康复治疗,青少年近视的控制,医学验光和双眼视觉检查,圆锥角膜等特殊隐形眼镜的验配。

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