亚型众多的白血病
白血病作为一种恶性血液肿瘤疾病，目前的治疗策略主要包括化疗和骨髓移植。对于化疗来说，人们已经提出了包括多肽、核酸适体在内的多种策略来提高药物的靶向递送 能力。然而，白血病包含多种亚型，通过一种靶向策略（例如只使用一种核酸适体）来实现对所有亚型的靶向显然是不可能。因此，需要将两个甚至更多的不同种类的生物学识别元素集成在一起以有效增强识别和结合能力。
双靶向策略
为了开发简单高效的靶向识别策略，湖南大学的王雪强教授和谭蔚泓院士等人设计了一种双靶向环状核酸适体（DTCA）策略，可提高适体的结合和内吞能力，并直接导致其对白血病细胞种类的识别范围大大扩增。这一策略可识别细胞上的两种生物标志物，从而提高适体-受体相互作用。不仅如此，通过酶促进末端配体策略，DTCA的稳定性也被显著加强，更有利于其实施靶向作用。作者认为，这一工作可为核酸适体在精确肿瘤诊疗中的应用提供新的思路。相关工作以“Dual-targeting Circular Aptamer Strategy Enabled Recognition of Different Leukemia Cells with Enhanced Binding Ability”为题发表在Angew。
一、DTCA的设计
作者首先利用Sgc8c和XQ-2d核酸适体在T4DNA连接酶的作用下制备DTCA（图1），方法简单高效。为了检验DTCA的高结合能力，FAM标记的DTCA和Sgc8c以及XQ-2d分别与人急性淋巴细胞性白血病细胞（CCRF-CEM，Sgc8c以及 XQ-2d阳性）、胚胎肾细胞（HEK293，Sgc8c 以及 XQ-2d细胞阴性）进行孵育后再用流式手段进行检测。流式分析发现，相比于Sgc8c或者XQ-2d核酸适体，DTCA对CCRF-CEM细胞的亲和力更高，同时，其对HEK293细胞的亲和力与Sgc8c或者XQ-2d相差无几。经过计算可知，Sgc8c、XQ-2d和DTCA对于CCRF-CEM细胞的解离常数分别为0.965、4.838和1.384 nM。这些结果表明，DTCA在生理环境下的留存率较高，有望成为更加高效的药物递送策略。
图1 单价核酸适体和双靶向环状适体的结合方式和识别范围
二、DTCA的识别能力
为了评估DTCA的识别能力，作者进一步将多种白血病细胞系包括Rmaos、HL60、U937以及Jurkat等分别与FAM-Sgc8c、FAM-XQ-2d或者FAM-DTCA进行孵育。如图3a、b可知，DTCA对各类白血病细胞具有更大的识别范围。特别是对双阳性白血病细胞，其能够展现出优异的亲和力。同时，DTCA对健康人类血液或者淋巴细胞的结合活动几乎没有出现。活体成像实验也表明，DTCA在肿瘤位点的稳定性显著强于Sgc8c以及XQ-2d（图3c）。此外，细胞内吞实验表明，DTCA能够通过双靶向作用使得药物被肿瘤细胞快速吸收，从而发挥更加高效的细胞毒性，有望实现更加精确的药物递送作用。
图2 DTCA的稳定性和特异性分析
文献链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202109500