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核酸适配体(aptamer)是通过体外筛选技术,即指数富集的配体系统进化技术(Systematic evolution of ligands by exponential enrichment,SELEX)得到的单链DNA或RNA。核酸适配体被称为“化学抗体”,有着与蛋白抗体相同的识别机制,并且,较蛋白抗体具有一定的优势:可直接通过化学合成并能根据要求对其修饰;亲和力高,结合解离常数甚至可达到纳摩尔级;结构稳定,便于保存等。利用活的肿瘤细胞为靶标的cell-SELEX技术,能够在靶标分子未知的前提下,筛选得到识别肿瘤细胞的核酸适配体,直接用于肿瘤的诊断及治疗。本论文利用cell-SELEX技术筛选靶向肿瘤细胞的核酸适配体,对核酸适配体进行结构分析和性质表征,并尝试利用这些核酸适配体开发肿瘤的诊断和治疗新方法,具体研究如下:耐药型的卵巢癌细胞的筛选及表征:以紫杉醇耐受的卵巢癌细胞A2780T作为筛选的靶细胞,野生型卵巢癌细胞A2780作为反筛细胞,筛选出选择性识别A2780T细胞的核酸适配体HF3和HA5。对其进行序列优化及表征,得到具有高亲和力的核酸适配体HF3-58和HA5-68,进一步表征发现,二者对温度有很好的耐受力,二价离子对结合也没有影响,它们的靶分子可能是细胞膜上不同的糖蛋白。利用核酸适配体HA5-68和HF3-58可发展新型分子探针,用于诊断卵巢癌耐药性。耐药型卵巢癌细胞核酸适配体的应用初探:利用cell-SELEX技术筛选得到的核酸适配体在其靶分子未知的情况下,要使筛选出的核酸适配体有应用前景,需要考察其各方面的性能特征,例如在人血清、模拟实际人血浆中是否会被降解;温度对核酸适配体与人血清内靶细胞结合的影响;核酸适配体对细胞的毒性等。通过一系列的实验显示,核酸适配体HF3-58和HA5-68能在人血清加肝素或者是螯合(EDTA)时稳定存在,两者几乎无细胞毒性等,暗示核酸适配体HF3-58和HA5-68有着比较好的生物应用前景。核酸适配体靶向载药的相关应用:核酸适配体纳米火车结构,是通过延长核酸适配体末端双链结构中的一条链,使核酸适配体甩出一条短的单链,此单链外加两条茎环结构的短链,能够触发杂交链式反应,形成长的DNA双链结构,继而负载大量的能够结构结合DNA双链的药物阿霉素,而核酸适配体的特异性识别作用能够有效的靶向目标细胞,减少对正常细胞的杀伤。核酸适配体HG1-7的靶分子是转铁蛋白受体,而转铁蛋白受体在癌细胞表面大量表达,但在正常细胞中的表达很低。利用此核酸适配体构建负载阿霉素的长链DNA分子,能够有效的靶向并进入肿瘤细胞,然后释放出阿霉素杀伤肿瘤细胞。