靶向脑肿瘤的适配体筛选文献综述

开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）

一、实验背景（文献综述）

20世纪70年代以来，使用B淋巴细胞生产单克隆抗体技术的出现给癌症治疗世界带来了新的曙光。单克隆抗体有结合靶分子（例如肿瘤细胞）并携带杀伤性物质的成分到达肿瘤细胞的能力，这意味着能在高效杀伤癌细胞的同时最大程度地减少对正常细胞的损害。近年来，单克隆抗体技术给生物医学研究领域，癌症的临床诊断和治疗方向带来了新的突破。然而，由于很多因素，单抗在癌症的治疗方面所获得的成绩并未完全达到预期的效果。

20世纪末，一种全新的生物靶向结合分子问世。人们将利用指数富集的配体系统进化技术（SELEX）筛选出的生物分子称为核酸适配体。核酸适配体是指能通过特殊三维空间立体结构特异性靶向结合目标物的单链DNA或RNA分子，相比较于化学共价结合，核酸适配体与目标物的结合具有高选择性和高亲和力的优势，因此，核酸适配体又被叫做核酸抗体。和抗体一样，核酸适配体也被应用于实验室研究，临床诊断和治疗，相较于抗体，核酸适配体有其特有的优势，特别是在体内应用时，小分子核酸适配体所特有的免疫原性低，不易引起免疫排斥反应的特点是抗体无法比拟的，这意味着可使用性的大大提高和不良反应的有效降低。美国食品药物管理局已经批准了一种名为Macugen的核酸适配体用于治疗应用。此适配子靶向血管内皮生长因子，可用于治疗老年性黄斑变性（AMD）。

SELEX从包含10^{^16}个不同序列的寡核苷酸文库开始。(1) 将文库与靶标一起孵育。一些序列将与靶标结合，另一些则不会；之后将已结合到靶标的序列与未结合到靶标的序列分离；（2）将序列与靶标分离后，使用聚合酶链反应扩增序列；（3）然后，将此过程重复几轮，再通过高通量或低通量测序进行测序。

单链核酸分子除了可以通过碱基互补配对与互补链结合，还可以形成多种二级结构（如发夹，茎环，伪结等），进而构成特殊的三维空间结构。因此，通过空间结构的匹配契合，离子相互作用，氢键作用，范德华力和疏水作用等因素，核酸适配体可以与蛋白质，细胞，细菌，病毒和小分子有机物或无机物靶向结合。Gold Lab和Szostak实验室在20世纪90年代初独立创建了一种体外进化技术，可以合成高选择性和高亲和力的寡核苷酸链。Szostak团队将这项技术命名为体外选择，Gold团队将其命名为指数富集配体系统进化或SELEX；后来的文献都采用了后者的叫法。Szostak团队首先称之为分子适配体，如今已经被广泛接受。核酸适配体是由单链DNA或单链RNA寡核苷酸组成的，它们的长度是可变的。通过化学合成和筛选获得的核酸适配体中心区域是可变的，能与多种靶标结合，而序列两侧是固定的，能用于适配体的选择和生产。适配体能形成不同的三维结构，因此可以与不同靶标特异且紧密地结合。核酸适配体的结合亲和力(解离常数)通常在低纳摩尔到高皮摩尔之间，但也可能达到毫微摩尔。这种识别非常精密，可以区分对映体异构体(化学构成相同的镜像)和有无羟基的结构差异。

与抗体类似，核酸适配体也能以高亲和力和高选择性与靶标结合，而且在很多生物应用方面也有异曲同工之妙。然而，由于核酸适配体免疫原性极低，几乎不会导致免疫排斥反应，小分子核酸适配体在药物应用方面有其特有的优势。在以猴子为模型的动物实验中，只有当适配体的使用量超过有效剂量的1000倍时，才会发生微乎其微的免疫应答反应。下表是关于适配体和抗体特点的对比。

本次筛选的靶标CD47是一种广泛表达的细胞受体，以其免疫调节功能而闻名。通过与它的配体相互作用，包括血小板反应蛋白1（TSP-1），信号调节蛋白alpha;（SIRPalpha;），整联蛋白和带有SH2结构域的蛋白酪氨酸磷酸酶底物1（SHPS-1），它可以通过巨噬细胞调节细胞吞噬作用，中性粒细胞的迁移和树突状细胞，T细胞和B细胞的活化。