近日,我院田雪老师、高兵兵副教授、姜天玥教授在抗血栓治疗领域取得重要突破。受水蛭口器独特吸血机制的启发,该团队创新性地开发了一种基于水蛭素融合蛋白前药的仿生微针贴片给药系统,实现长效抗血栓治疗。相关研究成果以“Leech bionic Hirudin fusion protein prodrug loaded microneedles for long-term inhibition of thrombosis”为题于药学领域国际著名期刊Journal of Controlled Release(中科院一区Top,IF=10.5)在线发表。药学院田雪老师是论文第一作者,高兵兵副教授和姜天玥教授是论文通讯作者。该工作受到国家重点研发计划、国家自然科学基金、药学院学科基金支持。
血栓形成是心脑血管疾病的重要致病因素。抗凝药物如水蛭素等作为第一道防线,在临床上广泛用于血栓性疾病的治疗和预防。本研究通过基因工程技术构建了cfEH的融合蛋白前药(具有血栓靶向和FXa响应特性的ELP-HV融合蛋白)。cfEH由四个部分构成:i) 重组水蛭素变体1(HV),ii) 长效融合伴侣类弹性蛋白样多肽(ELP),iii) FXa响应性四肽基序IEGR,作为连接HV和ELP的“桥梁”,并能特异性响应FXa。iv)血栓靶向基序CREKA,该肽对血管中凝固的血浆纤维蛋白具有极强的亲和力。将cfEH/MN微针贴片应用于皮肤上,“前药”cfEH融合蛋白从微针中持续释放到体内,血栓靶向基序CREKA会引导cfEH聚集到血栓发生部位。在血栓发生处,高浓度FXa会识别并降解IEGR序列,释放出具有活性的HV,从而发挥高效的抗凝作用。可实现按需激活抗凝活性,并通过仿生设计将前药水蛭素融合蛋白与微针透皮递送技术相结合,具有无痛给药和按需恢复生物活性的特点,简化了传统抗凝药物的给药方式,这种长效抗血栓治疗的新策略,可以实现在一周内有效抑制血栓形成,并降低出血风险,这一突破性进展为临床的抗凝治疗提供了全新的解决方案。

作者:高兵兵(药学院) 审核:李学明