核糖体在每个哺乳动物中的拷贝数为千万，约占细胞中蛋白质总拷贝数的10%，RNA总量的85%，消耗细胞总ATP的50%以上，是细胞的物质和能量的占有者及蛋白质的合成者。在快速增殖的细胞中，核糖体占有的物质、能量比例更高，是肿瘤干细胞（Caner stem cell, CSC）的重要标记物之一，且和许多CSC的表面标记物（如CD133， CD44等）有显著的相关性 (秦燕课题组2022年7月在《Science Bulletin》综述)。靶向核糖体的药物，对人类寿命的延长做出了最大的贡献，以1940年代开始大规模使用的抗生素（antibiotics）为例，至今核糖体靶点的广谱抗生素是美国药监局（FDA）等国际药监组织批准的最多种类的抗菌药物，特别是大环内酯类（Macrolides， 如14元环的红霉素及其衍生物，15元环的阿奇霉素，16元环的乙酰螺旋霉素）、氨基糖苷类（aminoglycoside，如庆大霉素，卡那霉素，链霉素等）和四环素，都是靶向核糖体的药物，为人类抗病菌、抗感染做出了巨大贡献。从广谱抗生素的临床使用以来，人类的平均寿命增加了一倍多，从30多岁到现在全球的70多岁。

　　光动力治疗（Photodynamic therapy, PDT）是利用光敏剂和化疗药物组装成为纳米药物，靶向到肿瘤组织、利用光照作为药物释放和发挥功效的开关的一类治疗方案。2022年9月17日，《Biomaterials》(IF 15.304) 在线发表了金沙集团1862cc秦燕课题组和北京科技大学王天宇、姜建壮合作完成的研究论文" Amino porphyrin-peptide assemblies induce ribosome damage and cancer stem cell inhibition for an enhanced photodynamic therapy "，首次探索靶向CSC的核糖体作为目标，新合成光动力药物，获得了肿瘤消融的良好抗瘤效果，并深入探索了抗瘤的分子机制。研究人员首先合成了靶向核糖体的小肽和光敏剂的纳米材料，在远红外光的照射下，获得了良好的体外抑癌效果，特别是CSC的显著降低和核糖体的大量失活。小鼠实验（常规鼠和免疫缺陷鼠）得到了肿瘤消融的良好抗瘤效果，主要由于PDT的疗效，其根本原因是CSC核糖体的严重受损。 　

图 光动力药物抗肿瘤干细胞（Caner stem cell, CSC）和核糖体抑制模型

　　生物物理所秦燕研究员、北京科技大学王天宇和姜建壮教授、生物物理所丁芳助理研究员为本文的共同通讯作者。秦燕课题组实验师王健为本文第一作者，北京科技大学博士研究生杨包产为本文并列第一作者。生物物理所实验师吕超凡、郝俊峰、博士生孙雷等也参与了该项研究。该研究获得国家重点研发计划、国家自然科学基金资助。生物物理所实验动物平台为该研究提供了重要的技术支持。

　　文章链接：https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2022.121812

（供稿：秦燕研究组）