第一本脂质血管“邮政编码”

　　罗格斯大学新泽西癌症研究所和罗格斯大学新泽西医学院(NJMS)的研究人员与其他合作小组一起，在肺部发现了第一个脂质血管“邮政编码”。

　　

罗格斯大学新泽西癌症研究所和罗格斯大学新泽西医学院(NJMS)的研究人员与其他合作小组一起，在肺部发现了第一个脂质血管“邮政编码”。让药物到达人体需要的地方，对于成功治疗包括癌症在内的疾病和避免毒副作用至关重要，但这仍然是一个重大挑战。一种创造性的选择是识别存在于身体特定部位血管表面的独特蛋白质受体，这些受体就像血管的邮政编码一样。这些邮政编码可以与配体(如小蛋白质或抗体)物理配对，这些配体可以用来引导和递送包裹(如药物或诊断显像剂)到它们的特定分子地址。其中一些配体-受体对已经在抗癌和抗肥胖药物的临床试验中进行了测试。

这篇论文发表在《PNAS》上。

在研究人员的发现之前，所有血管的邮政编码都是蛋白质。这一发现揭示了血管中以前未被认识的邮政编码脂质网络，为改进诊断和治疗开辟了新的可能性，包括对肺气肿、COVID-19、慢性阻塞性肺病和肺癌等严重人类呼吸系统疾病患者的诊断和治疗。

2008年，研究人员发现了一种结合在肺血管内皮细胞表面的配体肽，可以直接向小鼠的肺部发出细胞死亡通知。然而，他们通常的生化和遗传方法未能识别出与配体结合的相应的肺血管邮政编码。

“问题是我们一直在寻找一种蛋白质，”Wadih Arap博士说，他是纽瓦克大学医院罗格斯癌症研究所主任，罗格斯大学医学院血液学/肿瘤学教授兼主任，也是该研究的共同主要作者。“我们一系列令人沮丧的失败让我们考虑到，难以捉摸的目标可能是另一种分子，也许是脂质？那是一个顿悟的时刻。”

他们在肺血管上发现的脂质邮政编码被称为C16神经酰胺(也称为棕榈酰神经酰胺)。它属于一个密切相关的脂质分子家族，执行许多重要的细胞功能。这些措施包括帮助埃博拉病毒和SARS-CoV-2等病毒进入细胞，并引发细胞死亡。神经酰胺水平的升高早已被认为与许多肺部疾病有关。因此，C16-神经酰胺代表了许多不同诊断或治疗应用的未开发途径。

Renata Pasqualini博士是罗格斯癌症研究所的常驻成员，也是NJMS放射肿瘤学部门癌症生物学部门的负责人，也是另一位主要作者，他说:“成像在评估肺部的解剖学和功能方面起着至关重要的作用，我们认为这是一个在临床上有所作为的机会。无论是肺部筛查，建立诊断，还是监测疾病严重程度，我们的方法和发现都有望代表这一领域的进步。”

为了巩固他们对新的脂质血管邮编和配体对的发现，研究人员在基因工程神经酰胺缺陷小鼠身上测试了他们的假设，结果表明配体不再能够靶向肺部。为了证明这对病人意味着什么，他们测试了两种候选的医学应用。首先，他们表明，通过将配体附着在金纳米颗粒上，它可以潜在地用于某些肺部疾病的早期诊断和监测，金纳米颗粒通过光学和分子成像技术专门照亮肺部。最后，考虑到正在进行的COVID-19大流行，他们表明，这种配体还可以将一种新型疫苗直接输送到肺部，并刺激局部免疫反应，这可能比目前注射到手臂上的现有疫苗更具保护性。

Daniela Staquicini博士是罗格斯大学癌症研究所的常驻成员，也是罗格斯大学NJMS放射肿瘤系癌症生物学部门的助理教授，她说:“这项工作实际上包含了最近发表的三份手稿，其中包括针对肺部不同邮政编码的多种潜在应用，包括非侵入性成像和疫苗递送。我有幸代表几个大型研究团队担任共同第一作者。”

接下来，研究小组计划在血管中发现更多的脂质血管邮编，这些血管为其他器官，特别是肿瘤服务，作为更好地靶向抗癌药物的一种方式，并将进一步努力将这些发现转化为真正的临床应用于患者。