近日，湖北大学生命科学学院马立新教授团队在肿瘤联合治疗领域取得新进展。相关成果“Transdermal delivery of CRISPR/Cas9-mediated melanoma gene therapy via polyamines-modified thermosensitive hydrogels”（通过聚胺修饰的温敏水凝胶经皮递送CRISPR/Cas9基因编辑系统用于黑色素瘤基因治疗的研究）发表在《Journal of Nanobiotechnology》上（中科院一区，IF=10.6）（图1）。湖北大学生命科学学院硕士生李萌、周松丽、张素琴为论文第一作者，罗静雯副教授、马立新教授和程祎斌副教授共为该论文通讯作者，湖北大学为第一单位。

图1.文章首页

基因编辑工具在应用于癌症治疗时，其脱靶效应可能引发基因功能异常。若能解决脱靶问题，各类可编程核酸酶有望成为有效的癌症治疗手段。近年来，局部给药策略备受关注，因其能实现100%的靶向递送，在提升疗效的同时显著降低脱靶风险。研究团队成功研发了一种新型的温敏水凝胶，并对比了不同电性能水凝胶在递送基因治疗药物时的安全性和有效性。以泊洛沙姆188、泊洛沙姆407作为基础材料制备电中性温敏水凝胶，通过加入新型聚胺材料和透明质酸分别制备带有正电荷和负电荷的温敏水凝胶。比较发现，具有正电荷的温敏水凝胶可同时递送化疗药物阿霉素和基因编辑工具CRISPR/Cas9核糖核蛋白复合物（Cas9 RNP），实现化疗与基因治疗的协同作用。该研究成果展现出显著的抗肿瘤效果和良好的安全性，拓展了黑色素瘤联合治疗的途径。

该正电荷温敏水凝胶具有以下优势：一是具备可注射和温度敏感的特点，多孔结构使其具有高装载能力，确保药物持续释放。二是高效杀伤黑色素瘤细胞，载药水凝胶对B16F10黑色素瘤细胞具有高度细胞毒性，有效抑制黑色素瘤细胞的增殖和迁移。三是靶向编辑增强，瘤内注射水凝胶提高黑色素瘤靶向性，提高基因编辑效率，减少对正常组织的损伤。四是基因编辑与化疗双管齐下，该温敏水凝胶不仅能高效递送大分子基因编辑药物（如Cas9 RNP），还能同时包裹小分子化疗药物（如阿霉素）。阿霉素发挥化疗作用，直接杀伤肿瘤细胞，Cas9 RNP精准编辑YB-1基因，降低YB-1蛋白表达，抑制黑色素瘤的增殖和分化（图2）。

图2.基因编辑与化疗联合治疗黑色素瘤的示意图

马立新教授团队长期致力于可编程核酸酶的发掘与应用研究，近年来在相关领域取得了系列创新成果，在《Molecular Cell》、《Nucleic Acids Research》、《Advanced Science》、《Biosensors and Bioelectronics》等国际顶尖期刊发表多篇高水平论文，获授权国内外发明专利10余项。未来，团队将继续深化新型基因编辑系统研究，并推动其在基因治疗、合成生物学等领域的产业化应用，为我国抢占基因编辑技术制高点提供核心工具支撑。

论文链接：https://doi.org/10.1186/s12951-025-03523-7

审核人：李爱涛