药效有望提高20倍!埼玉大东大联合开发DNA适体药

生命科学 2018年12月04日
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埼玉大学斋藤伸吾教授和东京大学吉本敬太郎准教授等,开发出了利用人工合成DNA作为治疗药,提高疗效的新技术。所设计的DNA能够强化与致病细胞表面受体(蛋白质)的结合强度,与既往相比,新技术可使的药效提高约20倍,实用化值得期待。

两DNA适体像锁一样连接,较单独与蛋白质结合的抑制作用增强

如图所示,两DNA适体像锁一样连接,较单独与蛋白质结合的抑制作用增强

新技术活用了人工合成的被称作“DNA适体”的物质。这是由几十个DNA碱基组成的片段,与细胞表面的特定受体结合,发挥治疗作用。适体比抗体更小,细胞内的物质也可以标记,是目前新型治疗药物的研发热点。

研究小组尝试使用提高适体疗效的新技术——可分析蛋白质、核酸等大小的毛细管电泳,对DNA和蛋白质的不同结合部位和强度进行了分析,结果发现结合在不同部位的DNA适体像锁一样连接,增强了结合能力。

确认效果时研究人员发现,两种适体与细胞表面受体结合比作为基准的一般DNA适体结合,效果增加了约20倍,优于在冠脉介入术临床研究中使用的抗凝DNA适体。估计原因是一种DNA适体与蛋白质结合时构造产生变化,增加了另一种结合的强度。

此前有研究表明连接两个适体可使疗效增强,但把两个结合能力最强的适体相连而结合在同一部位的疗效有限。而毛细管电泳技术可对不同结合部位和强度进行分析,为研究者更加高效地筛选组合提供可能。

此次发现的DNA适体有望作为药物实用。除了改变结合点长度等以获得更高效的DNA适体,对其他蛋白质的DNA适体应用也值得探讨。

文 李骋骋 东京大学博士
编辑修改 JST 客观日本编辑部

参考文献
Hirose, K., Tsuchida, M., Asakura, H., Wakui, K., Yoshimoto, K., Iida, K., Sato, M., Shibukawa, M., Suganuma, M., and Saito, S., “A single-round selection of selective DNA aptamers for mammalian cells by polymer-enhanced capillary transient isotachophoresis”, Analyst, 142 (21), 4030-4038 (2017).

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