NatCommun：氟化修飾方法實現高效安全的基因轉染

　　華東師范大學生命科學學院、上海市調控生物學重點實驗室程義云教授課題組的最新成果近期在線發表于Nature子刊《Nature Communications》 ，該成果提出的氟化修飾方法為高分子基因載體的設計提供了一個全新的思路。

程義云教授(右)與該成果第一作者博士生王銘明在實驗室

　　基因載體的轉染效率與細胞毒性

　　基因治療(gene therapy)是現代醫學和分子生物學相結合而誕生的新技術，利用分子生物學方法將目標基因通過載體導入患者體內，使之表達成目標蛋白，從而使疾病得到治療。據程義云教授介紹，當前臨床基因治療的主要挑戰在于缺乏高效、安全的基因載體，“基因載體的主要評價標準在于轉染效率與細胞毒性”，即實現“高效與低毒”。

　　當前臨床基因治療采用的載體主要是病毒類載體，這類載體能實現高效基因轉染。但是，病毒類載體存在免疫原性、遺傳毒性等安全問題，無法大規模制備，且轉染大尺寸核酸時效率較低。非病毒類載體尤其是人工合成的高分子載體，具有更好的安全性，易于大規模制備，尤其是結構上能夠通過多功能修飾實現對特異細胞的選擇性輸送，近年來成為基因治療領域的研究熱點，而實現高分子載體的高效轉染則是需要突破的關鍵問題。

共同第一作者博士生劉紅梅進行細胞轉染實驗

　　氟化修飾的高分子材料具有神奇特性

　　當前，市場上20%-25%的合成藥物含有氟。這是因為，氟化修飾能夠有效提高這些藥物的代謝穩定性以及藥物活性。氟化修飾還可提高蛋白質的穩定性且不影響其結構和生物學功能。另外，表面氟化修飾對生物材料的生物相容性影響很小，甚至能增加細胞在生物材料表面的粘附和增殖。這些獨特的理化特征賦予了氟化修飾的生物材料具有一些意想不到的新功能。

　　程義云教授課題組研究發現，七氟丁酸修飾的陽離子樹形高分子能夠在多種細胞中實現90%以上的轉染效率。更為神奇的是，這類材料在非常低的正電荷密度條件下即可以實現高效轉染，可在最大程度上降低陽離子樹形高分子對細胞的毒性。由于含氟有機化合物的化學惰性，七氟丁酸修飾的樹形高分子具有良好的血清抗性，在50%的血清中依然具有高的轉染效率。通過該方法制備的材料在基因轉染試劑和臨床基因治療領域具有重要的應用前景，據悉目前已有多家公司有意就本項技術與該課題組展開合作。

　　該課題由程義云課題組的博士研究生王銘明和劉紅梅合作完成。研究工作得到了國家自然科學基金優秀青年基金、面上項目，上海市啟明星計劃，以及教育部新世紀優秀人才計劃等項目的經費支持。