核酸是一类能够贮存遗传信息的重要生物分子，其自身及所编码的功能蛋白参与许多生命过程。用以调控基因水平生理过程及疾病治疗的多种功能寡核苷酸是当前的研究热点，包括反义核酸(ASOs)、小干扰RNA(siRNA)、miRNA(microRNA)、核酶(ribozyme)、核酸适配体(aptamer)、mRNA、质粒(plasmid)以及环二核苷酸(cDNs)等。其生理条件下呈负电性，如何克服体内环境障碍并有效递送是亟需解决的关键问题。
我室杨振军教授团队在siRNA及mRNA的成药性研究中，使用新型核苷脂材联合阳离子脂材包载核酸药物，在经静脉注射体内递送siRNA及其反义链5ʹ-缀合物、以及经肌肉注射体内递送mRNA新冠疫苗方面取得了新进展。
在前期研究中，杨振军教授团队发展了新型核苷脂材(特别是中性胞苷脂材DNCA)，联合胱氨酸骨架阳离子脂材CLD纳米制剂，以氢键/π-π堆积作用及电性作用与核酸药物结合，已经实现了核酸适配体和反义核酸等的瘤内给药(Biomaterials, 2018, 2019 )。使用中性胞苷脂材DNCA、阳离子脂材CLD共同包载siRNA，通过调控多个脂材间比例，辅以PEG2000-DSPE扦插，进而控制siRNA脂质复合物的粒径与表面电性，得到了体内疾病组织靶向分布及药动学性质优异，高效低毒的可经静脉给药分布至全身的siRNA纳米药物。该项成果"siRNA packaged with neutral cytidinyl/cationic/ PEG lipids for enhanced antitumor efficiency and safety in vitro and in vivo"于2020在《ACS Applied Bio Materials》杂志上发表(https://doi.org/10.1021/acsabm.0c00775)，北京大学药学院博士研究生周新洋和潘宇飞为论文共同第一作者, 杨振军教授为该文通讯作者。
应用该制剂体系包载siRNA的反义链5ʹ-末端cRGD缀合物，纳米颗粒增加了范德华力作用而更加稳定，提高了肿瘤组织蓄积(iv)，可高效发挥抗黑色素瘤作用。该项成果"Feasibility of cRGD conjugation at 5ʹ-antisense strand of siRNA by phosphodiester linkage extension"近期发表在《Molecular Therapy- Nucleic Acids》杂志上(https://doi.org/10.1016/j.omtn.2021.08.004)，北京大学药学院博士研究生周新洋、潘宇飞和博士后于丽佳为论文共同第一作者, 杨振军教授为该文通讯作者。
将上述制剂体系优化后包载递送新冠肺炎病毒的mRNA疫苗(im)，可产生针对新冠肺炎病毒的特异性抗体，滴度理想，制剂免疫原性低。此研究成果"Rational preparation and application of a mRNA delivery system with cytidinyl/cationic lipid"近日发表在《Journal of Controlled Release》上(https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2021.10.023)，杨振军教授和军事医学研究院杨静副研究员、王升启教授为该文共同通讯作者。
以上研究得到了中国科学技术部新药重大专项(2017ZX09303013)、国家自然科学基金委面上课题(21778006, 21907021, 81830101)、北京大学医学部“优秀博士研究生创新基金”(周新洋, BMU2020BSS001)、及北京大学天然药物仿生药物国家重点实验室开放基金(于丽佳)的支持。
【杨振军教授简介】
杨振军 北京大学药学院教授、天然药物及仿生药物国家重点实验室PI。1987年获得北京医科大学药学专业学士学位，1998年在该校获药物化学专业理学博士学位, 2000-2002年在美国佐治亚大学药学院从事博士后研究, 2008年起任现职。曾任药物化学系副主任、国家自然科学基金委员会化学学部化学生物学流动项目主任，现任中国化学会化学生物学和中国药学会药物化学专业委员会委员。主要研究方向：1. 核酸药物的化学修饰和新型靶向制剂研究；2. 基于核酸适配体的疾病早期检测新技术研究；3. 环核苷酸类信使分子化学生物学研究；4. 核苷类抗病毒药物研究。发表研究论文160多篇，申请和授权专利26项。负责科技部新药重大专项、973项目课题、重大863项目课题、自然基金委重点课题子课题和面上课题多项。曾获教育部自然科学一等奖1项、二等奖2项，国家自然科学二等奖1项。