人體免疫系統(tǒng)能識別并摧毀外來物。除了細菌、病毒，遞送藥物的納米粒子、植入的起搏器和人工關節(jié)等也是外來物，同樣會引發(fā)免疫反應，導致藥物失效、排斥或發(fā)炎。據(jù)物理學家組織網2月21日報道，美國賓夕法尼亞大學科學家開發(fā)出一種新方法，給這些治療設備貼上蛋白質“通行證”，讓它們能順利通過人體的防御系統(tǒng)。相關論文發(fā)表在最近的《科學》雜志上。
“身體對入侵的外來物會一視同仁地加以排斥?！闭撐牡谝蛔髡摺①e夕法尼亞大學分子與細胞生物物理學實驗室研究生派爾•羅德里格斯說，這是由身體天然免疫系統(tǒng)所引發(fā)的。這一過程涉及多種細胞，如巨噬細胞能發(fā)現(xiàn)、吞掉并破壞入侵者；血清蛋白會黏在目標物上，引起巨噬細胞注意，一旦巨噬細胞確定黏住的是外來物就會吞掉它，或發(fā)信號召集其他巨噬細胞一起來包圍它。
為避免納米粒子引發(fā)天然免疫反應，早期的辦法是給它們涂一層高分子的“刷子外衣”，這些“刷子”從納米粒子中伸出來，阻止各種血清蛋白黏在它表面。但這只能暫緩一時而不能最終解決問題。賓夕法尼亞大學工程與應用科學學院化學與生物分子工程教授丹尼斯•迪斯科和研究小組另辟蹊徑：讓巨噬細胞相信納米粒子是“自己人”而放過它們。
早在2008年，迪斯科小組發(fā)現(xiàn)人體細胞膜上有一種叫做CD47的蛋白，它能與巨噬細胞受體SIRPa結合。就像巡警檢查人們的通行證，CD47蛋白會告訴巨噬細胞是“自己人，別吃我”。隨后有其他研究人員破解了CD47和SIRPa的連接結構。
利用這些信息，迪斯科小組繪制出了執(zhí)行類似CD47蛋白功能所需的最小氨基酸序列，并將這種“小肽”折疊起來作為固體“通行證”。他們用化學方法合成了這種小肽，將其黏附在抗癌藥物遞送粒子上，然后注射到小鼠體內檢驗其功效。這些小鼠經過基因改造，其巨噬細胞具有和人類相同的SIRPa受體。
研究人員給小鼠注射了兩種納米粒子：一種攜帶小肽通行證，另一種沒有，然后檢測小鼠免疫系統(tǒng)要多久能識別出來?！拔覀兠?0分鐘抽一次血，檢測兩種納米粒子各剩下多少。”羅德里格斯說，“最初注射兩種粒子的比例是1∶1，20分鐘到30分鐘后，有小肽的粒子數(shù)是沒有小肽的4倍。”
“這證明小肽確實抑制了巨噬細胞的反應。我們引起它們之間的互動，然后又克服了它。”迪斯科說。對治療用的納米粒子而言，它們只需活到發(fā)現(xiàn)目標，不必無限期地留在體內，即使多出半小時時間已能帶來很大利益；而對起搏器之類的長久植入體內的設備來說，則需要另外的表面蛋白結合物，讓它們能和免疫系統(tǒng)長期和平共處。
研究人員還指出，這些小肽在進入實際應用前，還需進一步研究，將其減少到只有幾個氨基酸。這一步很關鍵，通行證分子越簡單，就越容易合成。如果能在一臺機器上統(tǒng)一制造，并能方便地修改以適應多種植入物和注射劑，就能粘黏在多種藥物遞送工具上，也能黏在專門抗體上瞄準癌細胞或其他疾病組織。
