核酸适体（Aptamer）是从人工合成的DNA/RNA文库中筛选得到的能够高度特异性、高亲和性结合靶标分子的单链寡核苷酸。其分子识别的基础不是碱基互补配对，而是折叠成二级和三级结构，借助静电引力、疏水作用力、范得华力等分子间的作用力，通过空间结构与靶分子构象的匹配，从而特异地识别靶分子。核酸适体具有与抗体相似的分子识别功能，但与抗体相比具有更多的应用优势，例如可不依赖生物体在体外筛选，靶分子范围广（金属离子、毒素、病毒、细菌、细胞、组织等），分子量小，低免疫原性、易机器合成与标记，化学稳定性好、可常温保存等。核酸适体在疾病标志物的发现、分子诊断、靶向分子医药、分子病理等领域显示出巨大的临床应用前景。

近日，湖南大学叶茂/谭蔚泓团队在J.Am. Chem. Soc杂志发表了题为“Elucidation andstructural modeling of CD71 as a molecular target for cell-specific aptamerbinding”的研究论文，系统地阐明了胰腺癌特异性核酸适体XQ-2d识别靶标的机制。

研究发现，转铁蛋白受体1（transferrinreceptor1，TfR1, CD71）是核酸适体XQ-2d识别胰腺癌细胞的分子靶标。核酸适体XQ-2d与CD71的天然配体转铁蛋白（Transferrin，Tf）而不是抗CD71的抗体竞争性结合CD71的胞外区。通过构建Surface energy transfer（SET）nanoruler，成功地在活细胞表面测得XQ-2d与抗体之间在CD71上结合位点的距离大概为15nM。通过计算生物学分析CD71和XQ-2d的结构，并进行模拟分子对接，发现CD71上有16个关键氨基酸残基介导了与XQ-2d的结合，而这些氨基酸残基也是CD71天然配体转铁蛋白的结合位点，空间结构上的位阻解释了XQ-2d与转铁蛋白竞争性结合的分子基础。

XQ-2d与Tf竞争性结合CD71的结构图

CD71是II型的跨膜糖蛋白，能与含有铁离子的转铁蛋白结合，经网格蛋白内吞途径进入细胞，介导细胞对铁的吸收。研究表明，CD71不仅在胰腺癌中，而且在多种肿瘤中高表达，主要满足肿瘤细胞增殖对铁的需要。基于核酸适体XQ-2d与CD71的特异性结合，该研究进一步通过构建富含GC的XQ-2d嵌合体，装载传统化疗药物DOX，从而实现了化疗药物的靶向递送和胰腺癌的靶向治疗。