物理所合作設計細胞靶向策略

　　精準靶向細胞和組織是生物學研究中的一項重要挑戰。通常情況下，細胞可以通過在其表面上表達的受體濃度來進行辨別。本文威正翔禹/締一生物為您分析物理所合作設計細胞靶向策略。

    不論是靶向藥物治療，還是病原體感染，選擇性地靶向細胞無疑是非常重要的。一套精準的靶向策略應能有效結合靶細胞的特定受體，但不結合（或者微弱地結合）其他細胞。

　　中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室（籌）SM9組教授Jure Dobnikar、博士Tine Curk和劍橋大學教授Daan Frenkel共同合作，利用計算機模擬和統計學物理制定出一套**多目標靶向的理論體系。

　　該理論的主要成果是設定簡單的規則，利用多價顆粒和靶細胞的受體特性來區分進而靶向靶細胞：

　　1）主體（靶細胞）上受體的高敏特性是通過多價性來實現的，而不是通過客體（遞送載體）上的配體和靶細胞上受體之間的強結合來實現的，客體包覆更多的配體只會使其與主體上的受體產生微弱的結合。

　　2）在客體和主體表面的濃度分布應是密度匹配的。

　　3）配體-受體間相互作用的有效值約為1.3 kBT。

　　不同于傳統的生物醫學方法，這項工作中制定的規則是首先識別一個標記（高表達受體），然后找到一個能夠有效并特定結合這個標記的配體（抗體）。抗體不具有選擇性，他們能夠強力依附在靶細胞上，同時也能夠依附在其他具有類似膜成分的細胞上。因此，在癌癥治療中，藥物會被同時傳遞到癌細胞和健康細胞（如肝細胞、腎細胞等）上，嚴重制約了化療的效率。這表明，藥物的選擇性傳遞只能通過具有弱結合作用的多價載體來實現。這項工作所得到的結果證明，副作用明顯降低的定向性藥物傳遞是可以實現的。

　　該研究以Optimal multivalent targeting of membranes with many distinct receptors 為題發表在《美國科學院院刊》上。這項研究受到來自中科院物理所和歐洲與英國的資助。

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