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为解决适配体临床应用难题，华中科技大学同济医学院附属协和医院等单位的研究人员开展 HSA 与 AS1411 结合的研究，发现该结合物能延长 AS1411 血液循环时间、提高肿瘤靶向性。研究成果对推动适配体临床应用意义重大，值得一读。
在癌症治疗的战场上，肿瘤靶向药物就像是精准制导的导弹，相比传统化疗药物，它们能更高效地打击癌细胞，同时减少对健康组织的伤害，让癌症的诊断和治疗变得更加精准、有效。而适配体（aptamer，是一类单链 DNA 或 RNA 分子，能特异性结合各种离子和分子 ）作为新型的肿瘤靶向 “小能手”，凭借着高亲和力、特异性以及诸多优于传统抗体的特性，如成本效益高、可化学修饰、稳定性强和生物相容性好等，在临床前和临床研究中备受瞩目。
AS1411 就是适配体中的 “明星成员”，它是一种 26 个碱基的富含鸟嘌呤的适配体，拥有独特的 G - 四链体结构，能够精准地靶向癌细胞膜上过度表达的核仁素（nucleolin）蛋白。在对抗癌症的过程中，它通过上调肿瘤抑制基因 p53 ，下调癌基因 Bcl-2 和 Akt1 ，展现出显著的抗肿瘤活性，已经在急性髓细胞白血病和肾细胞癌的二期临床试验中崭露头角。
然而，适配体想要在临床上大显身手，还面临着重重困难。它们就像脆弱的 “小战士”，容易受到核酸酶的攻击而降解，而且在体内会被快速地从肾脏清除，导致生物利用度极低。这使得它们在血液循环中的时间非常短暂，目前大多数适配体的循环半衰期只有 5 - 10 分钟，只有少量能到达肿瘤部位发挥作用，极大地限制了它们的治疗效果。
为了解决这些难题，科研人员们绞尽脑汁，提出了各种策略。比如用聚乙二醇（PEG）进行修饰，增加适配体的分子量，让它不容易被肾脏过滤掉，从而延长血液半衰期。但 PEG 就像一把双刃剑，它的免疫原性可能会引发严重的过敏反应，在一项 PEG 化抗凝治疗药物的 2b 期临床研究中，就出现过这样的问题。还有人尝试用像伊文思蓝这样的小疏水分子来修饰适配体，希望借助它们与白蛋白的结合来延长血液循环时间，可结果却不尽人意，血液半衰期延长效果不佳，肿瘤摄取也没有明显改善。
在这样的背景下，华中科技大学同济医学院附属协和医院核医学科等单位的研究人员，决心找到一种更好的办法来帮助适配体发挥作用。他们在《Molecular Therapy: Nucleic Acids》期刊上发表了题为 “Albumin-conjugation enables improved tumor targeting of aptamers via SPECT imaging” 的论文，为适配体的临床应用带来了新的希望。研究发现，将人血清白蛋白（HSA，具有长血液循环和优秀生物相容性 ）与适配体 AS1411 结合后，能显著延长 AS1411 的血液循环时间，提高其肿瘤靶向能力，而且这种结合物生物相容性良好，在未来临床应用中具有很大的潜力。
为了开展这项研究，研究人员用到了几个关键的技术方法。他们通过马来酰亚胺 - 巯基反应合成了 HSA - AS1411，并利用离子交换柱进行纯化；采用凝胶电泳来评估合成产物的结合和纯度；运用放射性核素锝 - 99m（ ）标记技术，标记不同的探针，以便后续研究；借助 SPECT - CT 成像技术和免疫荧光染色等方法，来观察和分析药物在体内的分布、肿瘤靶向能力等情况。
下面来看看研究人员具体都发现了什么。
研究人员选了一个和 AS1411 链长一样的随机序列（RS）当对照组，通过一步马来酰亚胺 - 巯基反应合成了 HSA - AS1411 和 HSA - RS，再用离子交换柱纯化。从 260nm 的色谱图能看到，HSA - AS1411（或 HSA - RS）和混合物完全分离开来。凝胶电泳的蛋白质染色和 DNA 染色也都表明，HSA 和寡核苷酸成功结合，而且产物很纯净，没有未反应的 HSA 或 DNA，并且 HSA - AS1411 和 HSA - RS 都很均一，每个 HSA 上只连接了一条 DNA 链，基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI - TOF）的结果也证实了这一点。
通过琼脂糖凝胶电泳和对条带强度的量化分析，研究人员发现 HSA - AS1411 和 AS1411 的血清稳定性都不错，48 小时后还有超过 50% 保留下来，而 HSA - RS 和 RS 大部分都被核酸酶快速降解了。有趣的是，48 小时后 HSA - AS1411 还有大约 50% 保持完整结构，而 AS1411 却开始快速降解，60 小时时 HSA - AS1411 的条带强度明显比 AS1411 强。这说明 HSA - AS1411 在体外的血清稳定性非常好。
接着，研究人员用免疫荧光染色的方法，在 4T1 乳腺癌细胞（这种细胞高表达核仁素 ）上评估 HSA - AS1411 与核仁素的结合亲和力。结果发现，HSA - AS1411 和 AS1411 在 37°C 孵育 1 小时后，都能快速且紧密地结合到 4T1 细胞上，这表明 AS1411 与 HSA 结合后，仍然保留了对核仁素的结合能力。只不过，AS1411 的荧光信号在 4T1 细胞的细胞核和细胞质都有，而 HSA - AS1411 主要在细胞质，研究人员打算在后续研究中进一步探索这种位置变化的影响。
研究人员选择 作为示踪核素，标记了四种探针： - HYNIC - HSA - AS1411、 - HYNIC - HSA - RS、 - HYNIC - AS1411 和 - HYNIC - RS 。这些探针的标记效率都很高，标记前后的紫外色谱图一致，说明在标记过程中化学性质稳定。它们的放射化学纯度都超过 95% ，而且在血清中也很稳定，36 小时后还能保留 60% 以上，这为后续准确评估 HSA - AS1411 在体内的药代动力学和肿瘤摄取情况提供了有力支持。
为了探究 HSA 结合策略对延长 AS1411 血液循环时间的效果，研究人员给健康的 BALB/c 小鼠尾静脉注射 - HYNIC - HSA - AS1411 ，以 - HYNIC - AS1411 作为对照。通过药代动力学研究发现， - HYNIC - HSA - AS1411 的消除半衰期大约是 - HYNIC - AS1411 的 14 倍，清除率数据也显示 AS1411 在血液中清除得很快，而 HSA - AS1411 能在血液中长时间保留。此外，HSA - AS1411 的生物利用度大幅提高，其曲线下面积（AUC）相比 AS1411 增加了近 100 倍。这表明 HSA 结合策略显著改善了 AS1411 的血液循环和生物利用度，有望提高它在体内的肿瘤滞留能力。
研究人员在 4T1 皮下肿瘤模型中，用 SPECT - CT 成像来评估 HSA - AS1411 的肿瘤靶向性。结果显示， - HYNIC - HSA - AS1411 和 - HYNIC - HSA - RS 在血液中的循环很好，12 小时时血液中还有超过 10% 的注射剂量每克（% ID/g） ，36 小时时还有大约 5% ID/g ，之后才逐渐被肝脏代谢。而 - HYNIC - AS1411 和 - HYNIC - RS 很快就从体内排出，只有少量在肝脏积累。在肿瘤摄取方面， - HYNIC - HSA - AS1411 和 - HYNIC - HSA - RS 能在肿瘤中维持较高的积累水平，并且随着血液信号下降还逐渐增加，36 小时时分别达到 13.61 ± 1.92% ID/g 和 8.60 ± 1.33% ID/g ，而 - HYNIC - AS1411 和 - HYNIC - RS 在肿瘤中的放射性摄取几乎可以忽略不计。
另外，研究人员还进行了免疫荧光染色，结果发现 Cy3 修饰的 HSA - AS1411 在肿瘤组织中的荧光强度很高，并且有一部分与核仁素共定位，而 Cy3 - HSA - RS 只有中等强度的荧光信号，Cy3 - AS1411 和 Cy3 - RS 在肿瘤切片中几乎没有信号。这些都充分说明，HSA 结合增加了 AS1411 在肿瘤中的摄取，延长了它与肿瘤细胞上过表达的核仁素的相互作用时间，从而提高了 AS1411 的肿瘤靶向能力。
研究人员对 HSA - AS1411 进行生物相容性评估，给健康的 BALB/c 小鼠尾静脉注射 HSA - AS1411 ，36 小时后对主要的保留和代谢器官（心脏、肝脏和肾脏）进行苏木精 - 伊红（H&E）染色，结果显示没有明显的器官毒性，这意味着 HSA - AS1411 在临床应用中具有良好的生物安全性，前景十分可观。
综合这些研究结果，研究人员得出结论：HSA 结合策略显著延长了 AS1411 的血液循环时间，提高了它的肿瘤靶向能力。而且 HSA 良好的生物相容性，让我们有理由相信这种策略能大大提升适配体的肿瘤靶向治疗效果，推动它们在未来临床中的应用。
不过，研究人员也清楚地认识到，HSA 结合策略并非完美无缺。HSA - AS1411 在肝脏中的大量摄取是一个明显的问题，这可能会阻碍后续与化疗或放射免疫治疗的联合应用。这可能是因为 HSA 分子量较大（66kDa），最终会在肝脏代谢，而且 HSA - AS1411 过长的血液循环可能会吸附大量内源性白蛋白，导致肝脏摄取过高。因此，未来适配体血液循环延长策略的关键挑战，是寻找具有合适内源性白蛋白亲和力、分子量小且能快速从肾脏或肠道排出、生物相容性好的化学或蛋白质分子。研究人员已经在行动，他们选择了一些疏水化学分子作为候选，并且取得了初步的满意成果，同时，白蛋白结合域（ABD）也是一个很有前景的候选者，他们将在后续研究中评估 ABD 对适配体血液循环的影响。
这项研究为适配体的临床应用开辟了新的道路，虽然还有一些问题需要解决，但它让我们看到了适配体在癌症治疗领域的巨大潜力，相信在科研人员的不断努力下，适配体未来能为癌症患者带来更多的希望和可能。
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