中药是中华民族的文化瑰宝。国务院颁布的《中医药发展战略规划纲要（2016-2030年）》提出“着力推进中医药创新，加强中医药科学研究，开展中药复方药效物质基础和作用机理等研究，建立概念明确、结构合理的理论框架体系”。中药有效成分研究是中药药效物质基础研究的重要组成部分，同时也是新药开发的重要途径之一，因此，如何快速准确地从中药中筛选出有效成分是中药物质基础研究和新药开发所面临的重要课题。
细胞膜生物涂层仿生策略直接利用天然来源细胞膜，赋予纳米材料独特的生物界面功能，能够获得优异的敏感性和特异性。目前在亲和识别领域已经取得广泛应用，包括肿瘤标志物的检测以及生物解毒等。细胞膜涂层策略由于其独特的仿生学和生物界面能力而受到越来越多的研究，它们可以模拟体内原始源细胞的功能，但无法提供具有超越天然细胞的新功能或增强功能的定制纳米颗粒表面。然而，药物先导物发现领域需要获得足够表面密度的特定靶膜受体，这对该技术提出了更高的要求。
为此，西安交大药学院王嗣岑教授研究团队基于前期在细胞膜生物涂层仿生药物筛选策略方面的相关研究，提出一种新颖的细胞膜固定策略，结合基因工程和HaloTag技术，实现目标膜受体在磁性纳米载体表面的高密度有序固定。这一策略通过基因工程在目标膜受体膜外区表达HaloTag，实现膜受体的无损修饰，保证药物筛选技术的准确性；通过HaloTag与纳米载体的特异性结合，实现目标膜受体在纳米载体表面的高密度固定，提高药物筛选技术的灵敏度；目标膜受体通过Halo Tag在纳米载体表面有序固定，实现受体膜内区靶点的全暴露，拓展药物筛选技术的应用范围。该技术能够从天然产物中有效筛选酪氨酸激酶抑制剂，并通过蛋白质印迹分析和共聚焦激光扫描显微镜成功证实了纳米颗粒表面FGFR4密度的显著增强。此外，这一技术表现出优异的灵敏度(检测限= 0.3 ×10?3 μg mL?1)。通过HaloTag锚定的共价位点特异性固定来实现高密度膜受体的设计，为细胞膜表面工程的发展提供了一个有前途的策略，也为受体膜内区为靶点的活性成分发现以及药物-受体相互作用评价提供新思路和新方法。
相关研究成果以《基于基因工程的高密度细胞膜受体涂层仿生纳米颗粒用于高效药物先导化合物的发现》（Genetically Engineered Cell Membrane-Coated Nanoparticles with High-Density Customized Membrane Receptor for High-Performance Drug Lead Discovery）为题在线发表在《ACS应用材料与界面》(ACS Applied Materials & Interfaces)上。该论文由西安交通大学独立完成。论文第一作者为药学院药物筛选与分析研究所卜羽思助理教授，通讯作者为西安交通大学王嗣岑教授和解笑瑜教授，论文唯一单位为西安交通大学药学院。
该研究工作得到了国家自然科学基金以及中国博士后科学基金面上项目等的资助。
文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.3c10907
