高衛平課題組受邀於《德國應用化學》發表綜述

2020-08-27 科研速報

日前,北京大學跨學部生物醫學工程系高衛平課題組受邀在化學及材料領域國際頂級期刊《德國應用化學》 (Angewandte Chemie International Edition)上在線發表了題為《精準偶聯:製備蛋白質-高分子偶聯物的新興策略》 (Precision Conjugation: An Emerging Tool for Generating Protein- Polymer Conjugates)的綜述論文。


蛋白質-高分子偶聯物的精準偶聯模型示意圖

近年來,蛋白質藥物因為高活性和高特異性受到越來越多的關注,如2018年最暢銷的前十個藥物中8個是蛋白質藥物。但是,蛋白質作為藥物仍然存在亟需解決的問題,例如:(1)蛋白質的穩定性較差,在儲存、運輸及使用過程中易發生團聚、降解或變性;(2)蛋白質體內循環半衰期短,需要頻繁給藥,副作用大,患者依從性差;(3)蛋白質存在潛在的免疫原性,導致療效降低和副作用;(4)目前的蛋白質藥物無法作用於胞內靶點。這些問題導致蛋白質成藥性較差,從而制約蛋白質作為藥物在臨床上廣泛使用。

蛋白質-高分子偶聯物(Protein-polymer conjugates)是解決蛋白質成藥性這一關鍵科學問題的常用技術,它同時具有蛋白質的生物活性與高分子的多功能性和靈活性,因此,它在包括從藥物遞送到疾病診斷等一系列的生物醫學領域中的應用日益廣泛,目前,已有16個高分子偶聯的蛋白質藥物被批准用於治療多種重大疾病。然而,傳統的蛋白質-高分子偶聯技術例如聚乙二醇化,仍然存在著一些難以避免的缺陷,例如:(1)蛋白質表面有許多無規分布的氨基、羧基、羥基以及其它反應性基團,難以位點特異性(定點)修飾,導致聚乙二醇化的產物為位點異構體混合物,蛋白質生物活性降低;(2)蛋白質與聚乙二醇之間的空間位阻效應導致聚乙二醇化效率低;(3)聚乙二醇是一種結構與功能簡單的惰性的水溶性高分子,難以滿足複雜的生物醫藥需求,如生物可降解性、刺激響應性和自組裝性;(4)聚乙二醇存在潛在的免疫原性可能會影響其臨床療效;(5)聚乙二醇無法生物降解,可能導致體內生物蓄積。

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