納米結(jié)構(gòu)在應(yīng)對(duì)癌癥等具有復(fù)雜病理環(huán)境和高度異質(zhì)性的疾病方面日益顯示出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。基于生物分子的納米結(jié)構(gòu)具有多種天然的生物功能，其獨(dú)特的生物相容性、超分子屬性、靶向性、響應(yīng)性和可編程性等特征為智能納米藥物的精準(zhǔn)構(gòu)筑提供了新機(jī)遇，近年來(lái)在癌癥治療領(lǐng)域備受矚目。

　　國(guó)家納米科學(xué)中心研究員聶廣軍課題組長(zhǎng)期致力于生物分子指導(dǎo)的功能納米材料的設(shè)計(jì)和自組裝，其中，基于腫瘤微環(huán)境調(diào)控的智能納米藥物研究受到廣泛關(guān)注。在前期工作中，課題組設(shè)計(jì)出基于超分子自組裝的DNA納米機(jī)器人，用于活體輸運(yùn)傳統(tǒng)難以成藥的凝血酶，實(shí)現(xiàn)了高效低毒的腫瘤栓塞治療（Nature Biotechnology, 2018, 36, 258）；構(gòu)建了一系列多肽納米結(jié)構(gòu)，對(duì)腫瘤微環(huán)境進(jìn)行靶向藥物輸運(yùn)、特異性響應(yīng)與調(diào)控，提升腫瘤診斷與綜合治療效果（Journal of the American Chemical Society，2020, 142, 5, 2490；Nano Today, 2020, 33, 100877；Advanced Materials, 2019, 31,e1804395；Nano Letters, 2019, 19, 4721；ACS Nano, 2019, 13, 5091；Angewandte Chemie international Edition, 2016, 55, 1050；Advanced Materials, 2015, 27, 1865；Journal of Controlled Release, 2014, 10, 177, 11）；探索了天然蛋白納米載體的腫瘤成像與治療（Nano Letters, 2018, 18, 921；Small, 2013, 9, 2427；Journal of the American Chemical Society, 2011, 133, 8617）。

　　在前期工作基礎(chǔ)上，課題組應(yīng)邀對(duì)多功能生物納米結(jié)構(gòu)在癌癥治療領(lǐng)域的發(fā)展進(jìn)行深入探討和系統(tǒng)總結(jié)。相關(guān)綜述以Multifunctional Biomolecule Nanostructures for Cancer Therapy為題，在線發(fā)表在Nature Reviews Materials上。

　　該綜述文章針對(duì)癌癥納米醫(yī)學(xué)在藥物靶向、體內(nèi)輸運(yùn)、個(gè)性化設(shè)計(jì)和臨床轉(zhuǎn)化等方面面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)，重點(diǎn)介紹了多糖、核酸、多肽和蛋白等生物分子來(lái)源的納米結(jié)構(gòu)在癌癥治療領(lǐng)域的研究。通過(guò)分析不同生物分子的屬性，總結(jié)了生物納米結(jié)構(gòu)在多功能納米藥物設(shè)計(jì)方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)；系統(tǒng)說(shuō)明了各種生物納米結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理和構(gòu)筑方法，介紹了實(shí)現(xiàn)其癌癥靶向、可控釋藥、自身成藥、高效輸運(yùn)等多功能性的生物學(xué)基礎(chǔ)和多種調(diào)控機(jī)制；歸納了不同生物納米結(jié)構(gòu)在癌癥化療、基因治療、免疫治療及聯(lián)合治療等研究中的進(jìn)展，同時(shí)闡述了生物納米結(jié)構(gòu)在智能抗癌藥物領(lǐng)域的應(yīng)用前景。例如，自組裝DNA結(jié)構(gòu)具有精準(zhǔn)的可設(shè)計(jì)性、可尋址性和可編程性，可構(gòu)筑多重邏輯門(mén)控的納米藥物機(jī)器；一些天然蛋白在ATP驅(qū)動(dòng)下發(fā)生構(gòu)象變化，可作為納米機(jī)器實(shí)現(xiàn)藥物在腫瘤部位的可控釋放。此外，該綜述文章還討論了目前各類(lèi)生物納米結(jié)構(gòu)在合理設(shè)計(jì)、系統(tǒng)表征、精準(zhǔn)合成及臨床轉(zhuǎn)化中的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。最后，對(duì)生物納米結(jié)構(gòu)用于多功能納米藥物設(shè)計(jì)、應(yīng)對(duì)癌癥治療挑戰(zhàn)的未來(lái)發(fā)展進(jìn)行了展望。

　　國(guó)家納米中心副研究員王婧和研究員李一葉為論文的共同第一作者，聶廣軍為論文通訊作者。研究工作得到科學(xué)技術(shù)部國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng)（B類(lèi)）、中科院基礎(chǔ)前沿科學(xué)研究計(jì)劃等的支持。