刘梁教授课题组在基因递送载体领域取得重要研究进展

基因治疗是指将外源治疗基因导入靶细胞，以纠正或补偿缺陷和异常基因引起的疾病，能实现治疗性蛋白的长期表达和组织特异性表达，适用于单基因遗传病、心血管疾病、免疫缺陷性疾病和癌症等，前景广阔。刘梁教授课题组致力于开发安全、高效的基因递送系统，为基因治疗提供安全高效的创新策略，相关研究成果发表在中科院一区期刊《Industrial Crops & Products, IF=5.6》和《International Journal of Biological Macromolecules, IF=7.7》上，武汉轻工大学生命科学与技术学院为第一单位，刘梁老师和曾东老师为共通讯作者。

课题组通过对ZIF-90进行表面修饰构建了一种智能递送载体AFZP25k (Fig. 1a)，在近红外辐射和微酸性环境中表现出优异的DNA释放能力，并具有较高的生物相容性、细胞摄取和转染效率(Construction of intelligent response gene vector based on MOF/Fe₃O₄/AuNRs for tumor-targeted gene delivery, Int. J. Biol. Macromol.277 (2024) 134313. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.134313)。将PEI通过二硫键与红细胞膜交联，接枝叶酸后得到FA-RMP25k载体(Fig. 1b)，该载体具有谷胱甘肽响应和肿瘤靶向性，结果表明，FA-RMP25k/DNA具有较高的细胞摄入和转染效率(PEI functionalized cell membrane for tumor targeted and glutathione responsive gene delivery, Int. J. Biol. Macromol. 255 (2024) 128354. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.128354)。在上述基础上，课题组进一步以PEI为载体，Fe₃O₄为磁源，植物提取物Zein为结构单元，以透明质酸为靶向开关，设计了一种安全、低毒的磁性基因靶向递送载体(Fe₃O₄/Zein/PEI25k-HA)用于基因的高效递送和表达(Layer-by-layer nanocomposite based on zein and hyaluronic acid for tumor-targeted gene delivery, Ind. Crop. Prod. 222 (2024) 119445. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2024.119445)。这些工作有望为基因递送系统的发展提供新的见解。

Fig. 1Scheme for the preparation of (a) AFZP25k/DNA and (b) FA-RMP25k/DNA.