人體免疫系統能識別并摧毀外來(lái)物。除了細菌、病毒，遞送藥物的納米粒子、植入的起搏器和人工關(guān)節等也是外來(lái)物，同樣會(huì )引發(fā)免疫反應，導致藥物失效、排斥或發(fā)炎。據物理學(xué)家組織網(wǎng)2月21日報道，美國賓夕法尼亞大學(xué)科學(xué)家開(kāi)發(fā)出一種新方法，給這些治療設備貼上蛋白質(zhì)“通行證”，讓它們能順利通過(guò)人體的防御系統。相關(guān)論文發(fā)表在最近的《科學(xué)》（Science）雜志上。

　　“身體對入侵的外來(lái)物會(huì )一視同仁地加以排斥。”論文第一作者、賓夕法尼亞大學(xué)分子與細胞生物物理學(xué)實(shí)驗室研究生派爾？羅德里格斯說(shuō)，這是由身體天然免疫系統所引發(fā)的。這一過(guò)程涉及多種細胞，如巨噬細胞能發(fā)現、吞掉并破壞入侵者；血清蛋白會(huì )黏在目標物上，引起巨噬細胞注意，一旦巨噬細胞確定黏住的是外來(lái)物就會(huì )吞掉它，或發(fā)信號召集其他巨噬細胞一起來(lái)包圍它。

　　為避免納米粒子引發(fā)天然免疫反應，早期的辦法是給它們涂一層高分子的“刷子外衣”，這些“刷子”從納米粒子中伸出來(lái)，阻止各種血清蛋白黏在它表面。但這只能暫緩一時(shí)而不能最終解決問(wèn)題。賓夕法尼亞大學(xué)工程與應用科學(xué)學(xué)院化學(xué)與生物分子工程教授丹尼斯？迪斯科和研究小組另辟蹊徑：讓巨噬細胞相信納米粒子是“自己人”而放過(guò)它們。

　　早在2008年，迪斯科小組發(fā)現人體細胞膜上有一種叫做CD47的蛋白，它能與巨噬細胞受體SIRPa結合。就像巡警檢查人們的通行證，CD47蛋白會(huì )告訴巨噬細胞是“自己人，別吃我”。隨后有其他研究人員破解了CD47和SIRPa的連接結構。

　　利用這些信息，迪斯科小組繪制出了執行類(lèi)似CD47蛋白功能所需的最小氨基酸序列，并將這種“小肽”折疊起來(lái)作為固體“通行證”。他們用化學(xué)方法合成了這種小肽，將其黏附在抗癌藥物遞送粒子上，然后注射到小鼠體內檢驗其功效。這些小鼠經(jīng)過(guò)基因改造，其巨噬細胞具有和人類(lèi)相同的SIRPa受體。

　　研究人員給小鼠注射了兩種納米粒子：一種攜帶小肽通行證，另一種沒(méi)有，然后檢測小鼠免疫系統要多久能識別出來(lái)。“我們每10分鐘抽一次血，檢測兩種納米粒子各剩下多少。”羅德里格斯說(shuō)，“最初注射兩種粒子的比例是1∶1，20分鐘到30分鐘后，有小肽的粒子數是沒(méi)有小肽的4倍。”

　　“這證明小肽確實(shí)抑制了巨噬細胞的反應。我們引起它們之間的互動(dòng)，然后又克服了它。”迪斯科說(shuō)。對治療用的納米粒子而言，它們只需活到發(fā)現目標，不必無(wú)限期地留在體內，即使多出半小時(shí)時(shí)間已能帶來(lái)很大利益；而對起搏器之類(lèi)的長(cháng)久植入體內的設備來(lái)說(shuō)，則需要另外的表面蛋白結合物，讓它們能和免疫系統長(cháng)期和平共處。

　　研究人員還指出，這些小肽在進(jìn)入實(shí)際應用前，還需進(jìn)一步研究，將其減少到只有幾個(gè)氨基酸。這一步很關(guān)鍵，通行證分子越簡(jiǎn)單，就越容易合成。如果能在一臺機器上統一制造，并能方便地修改以適應多種植入物和注射劑，就能粘黏在多種藥物遞送工具上，也能黏在專(zhuān)門(mén)抗體上瞄準癌細胞或其他疾病組織。