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近日，復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系黎占亭研究團(tuán)隊(duì)、張凡研究組和美國(guó)勞倫斯·伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室劉毅研究員合作，利用本實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)立的超分子有機(jī)框架 (Supramolecular Organic Framework, SOF)為載體，成功開(kāi)發(fā)出簡(jiǎn)化的sof-DDS新技術(shù)。研究結(jié)果分別以“In situ-prepared homogeneous supramolecular organic framework drug delivery systems (sof-DDSs): overcoming cancer multidrug resistance and controlled release”和“Loading-free supramolecular organic framework drug delivery systems (sof-DDSs) for doxorubicin: normal plasm and multidrug resistant cancer cell-adaptive delivery and release”為題目，在線發(fā)表于《中國(guó)化學(xué)快報(bào)》（Chinese Chemical Letters, DOI: 10.1016/j.cclet.2017.01.010; 10.1016/j.cclet.2017.01.005）。論文第一作者分別為化學(xué)系博士生田佳和姚池。

癌癥為威脅人類(lèi)健康的第一大疾病殺手，化藥治療是除手術(shù)之外的最重要治療手段。但化藥治療也面臨很多挑戰(zhàn)，如會(huì)產(chǎn)生各種嚴(yán)重副作用、腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生耐藥性、缺少靶向性及生物利用度低等。很多分子藥物水溶性低，也限制了它們的臨床應(yīng)用。藥物遞送體系（drug delivery system, DDS）可在相當(dāng)程度上克服上述化療缺點(diǎn)。因此，用于癌癥治療的DDS研發(fā)一直受到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界重視。但目前美國(guó)FDA批準(zhǔn)上市的遞送藥物總計(jì)只有6個(gè)，中國(guó)只有3個(gè)左右，且全是脂質(zhì)體(liposomal)體系。目前FDA批準(zhǔn)的用于癌癥治療的化學(xué)藥物已有140余個(gè)。因此，DDS研發(fā)與抗癌新藥研發(fā)相比嚴(yán)重滯后。另外，目前臨床使用的脂質(zhì)體藥物與原藥相比，價(jià)格都大幅度攀升，提高達(dá)4-200倍，不僅嚴(yán)重加大患者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，也限制了遞送型藥物為絕大多數(shù)普通患者所使用。按市場(chǎng)規(guī)模推算，目前我國(guó)只有不到1%的患者能夠按療程使用遞送藥物治療。因此，發(fā)展低成本高效藥物遞送新技術(shù)具有重大的社會(huì)效益和廣闊的市場(chǎng)。

研究團(tuán)隊(duì)所開(kāi)發(fā)新技術(shù)的核心是利用SOF的均相有序納米孔結(jié)構(gòu)特征，在水中通過(guò)非共價(jià)鍵作用驅(qū)動(dòng)，直接把藥物吸收到納米孔內(nèi)部。由于SOF具有納米尺度效應(yīng)，被吸收的藥物經(jīng)靜脈注射后，在血液循環(huán)中可避免大量流失，并能夠通過(guò)耐藥性癌細(xì)胞的屏蔽效應(yīng)。進(jìn)入癌細(xì)胞后，藥物受腫瘤細(xì)胞內(nèi)酸性介質(zhì)質(zhì)子化，消除了與SOF的相互作用力，由此可以實(shí)現(xiàn)有效釋放。對(duì)負(fù)離子藥物培美曲塞(pemetrexed, PMX)和中性藥物阿霉素(doxorubicin, DOX)的細(xì)胞和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究表明，SOFs可以克服腫瘤細(xì)胞的多藥耐藥性(multidrug resistance, MDR)，與原藥相比，IC50 (half maximal inhibitory concentration)值降低5-19倍。

目前臨床使用的脂質(zhì)體DDS藥物價(jià)格高昂，一個(gè)主要因素是，藥物需要被負(fù)載或包埋在脂質(zhì)體的內(nèi)部。這一過(guò)程如同一個(gè)以藥物為原料的產(chǎn)率極低的有機(jī)反應(yīng)，后續(xù)分離純化過(guò)程復(fù)雜，質(zhì)量控制要求極高，并且部分輔助原料價(jià)格昂貴。新的sof-DDS技術(shù)省去了上述所有步驟，只需把載體和藥物在水中混溶即可使用。構(gòu)建sof-DDS的有機(jī)單體可以從低價(jià)原料出發(fā)，通過(guò)數(shù)步反應(yīng)制備，成本遠(yuǎn)低于絕大多數(shù)化療藥物，因此，這類(lèi)自組裝型的載體提供了未來(lái)發(fā)展低成本遞送藥物的新一代技術(shù)。另外，sof-DDS為分離式平臺(tái)，一旦開(kāi)發(fā)成功，可以實(shí)現(xiàn)不同藥物的遞送，也有利于進(jìn)一步降低成本。

據(jù)悉，本項(xiàng)研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金委、科技部、教育部和上海市科委資助。