新型CD20核酸适配体的筛选及应用基础研究

CD20 is an important therapeutic target for hematological malignancies. CD20 is a transmembrane protein on the surface of B lymphocytes, which is expressed on hairy cell leukemia, B cell chronic lymphocytic leukemia, and most non-Hodgkin lymphomas (NHL). Aptamers are single-stranded oligonucleotides that possess certain advantages as tumor-targeting ligand compared with antibodies, including high affinity, superior specificity, low immunogenicity, and rapid penetration into tumor tissue. So far, however, CD20 aptamer has not been developed due to technical difficulties. Here in this study, we plan to develop a novel CD20 aptamer using the SELEX technology, and evaluate its capacity for delivering cytotoxic agents to CD20 positive cancer cells in vitro.

CD20是恶性血液肿瘤治疗中的一类重要靶点，表达于大部分非霍奇金淋巴瘤、毛细胞白血病、B细胞慢性淋巴细胞白血病等造血系统恶性肿瘤。核酸适配体（aptamer） 是一类具有重要应用前景的配体分子，由短链核酸分子构成，可形成复杂的三维结构，以高亲和力和高特异性与肿瘤细胞膜上的标志物分子相结合。核酸适配体具备多种优势，如易于合成，易于修饰，易于穿透肿瘤组织，免疫原性较低等等，因而可充当性能优良的肿瘤靶向分子。但迄今为止，国内外尚未研发出针对CD20的核酸适配体。本项目计划利用SELEX技术筛选出CD20核酸适配体，探索该适配体是否具有靶向载药功能，为适配体在靶向治疗造血系统恶性肿瘤方面的应用，提供实验基础。

鉴于近年来CD19已被证明是比CD20更理想的肿瘤治疗靶标，在2017年本课题做出调整，将靶标蛋白由CD20更改为CD19，进行核酸适配体的筛选。核酸适配体（aptamer） 是一类具有重要应用前景的配体分子，由短链核酸分子构成，可形成复杂的三维结构，以较高的亲和力和特异性与肿瘤细胞膜上的标志物分子相结合。核酸适配体具备多种优势，如易于合成，易于修饰，易于穿透肿瘤组织，免疫原性较低等等，因而可充当性能优良的肿瘤靶向分子。本课题筛选出了首个以CD19为靶标的核酸适配体（LC1），该适配体与CD19蛋白结合的Kd值为85.4 nM，且与白蛋白、卵清蛋白等阴性蛋白交叉结合较弱。该适配体能够结合CD19阳性淋巴瘤细胞Ramos和Raji，而几乎不与CD19阴性肿瘤细胞Jurkat及NB4结合。该核酸适配体与阿霉素构建的复合体(Apt-dox)，可以选择性地将阿霉素带入CD19阳性淋巴瘤细胞，并降低CD19阴性细胞对药物的摄取。细胞杀伤实验表明，适配体-阿霉素复合体能够有效杀伤CD19阳性淋巴瘤细胞，并降低对CD19阴性细胞的细胞毒作用。上述结果提示，核酸适配体LC1在研发针对CD19的新型靶向治疗方面具有潜在应用价值。