今天介绍两位科研女神！

奇物论

2022-03-08

首先，祝各位女读者节日快乐~

今天，我们简单介绍下生物医学相关领域的两位科研女神——过程工程研究所的马光辉院士和生物物理所的阎锡蕴院士，及其她们近期的部分成果。

首先，介绍的是发现纳米酶的阎锡蕴院士

阎锡蕴，中科院生物物理所研究员，中国科学院院士。系统研究了具有重要临床应用前景的肿瘤新靶点，实现了成果转化。在国际上提出了纳米酶新概念，第一次从酶学角度揭示了无机纳米材料的酶促反应动力学、催化机制，并将其用于污水治理、肿瘤诊断和埃博拉等病毒的检测，部分发明专利已进入美国、欧洲和日本。部分代表性成果包括：

1、提出纳米酶新概念（Nature Nanotechnology，2007）。原始文章单篇他引超过1900次。设计并研发用于疾病诊断的纳米酶试纸条，获得医疗器械证书，成为全球首个纳米酶新产品，探索纳米酶催化治疗新策略。

2、发现肿瘤血管新靶点CD146（Blood，2003）。此项发现被Faculty1000评为新发现。首次鉴定了CD146的配体，并制备出了靶向CD146的人源化抗体药物，在肝癌、胰腺癌和结肠癌的治疗研究中取得突破进展。其系统性工作成果相继发表于Nature Communications、Blood 、PNAS 等高水平杂志。靶向CD146的肿瘤治疗新策略，获北京市科学技术奖一等奖并实现了成果转化；功能性抗体AA98目前正处于临床前研究阶段。

下面是阎锡蕴院士课题组近期的代表性论文：

1. 面对质疑，两位院士回应！

最近，ACS Catalysis 的一篇题为“nano-apples and orange-zymes”的社论质疑“纳米酶”这个词是否合适。由于纳米酶的跨学科性质，该术语的确切含义并不总是很明显。

于此，作为一直倡导纳米酶的研究人员，生物物理所阎锡蕴院士、长春应化所汪尔康院士等人在Nano Today上提供了他们的见解，澄清一些关键问题，并促进该领域的更深入思考。里面提到：对于纳米酶这样一个新兴的跨学科领域，虽然需要一个核心定义，但我们也相信一个模糊的边界，在那里将进行创新。

Hui Wei, et al., Nanozymes: A clear definition with fuzzy edges. Nano Today 2021.

https://doi.org/10.1016/j.nantod.2021.101269

2. Nature Catalysis：将天然酶的动力学与单原子铁纳米酶匹配

纳米酶是一类具有固有酶样特征的纳米材料。近年来，由于其能解决天然酶稳定性差、成本高、贮存困难等问题，引起了人们越来越多的关注。尽管已经广泛地开发了纳米酶，但是它们相对较低的催化活性和较差的动力学严重地限制了它们的性能和进一步的应用。单原子催化剂具有良好的电子结构和几何结构，通过在原子水平上模拟天然酶高度进化的催化中心，可以作为传统酶的替代品。

清华大学李亚栋院士、王定胜、中科院生物物理研究所阎锡蕴院士和北京理工大学梁敏敏等人通过精确地配位磷（P）和氮（N）来调节单原子铁（Fe）活性中心，开发了一种原子级别的FeN₃P单原子过氧化物酶纳米酶（FeN₃P-SAzyme），以模仿高度进化的催化中心和天然酶的高选择性。通过精确设计活性中心的电子和几何结构，单原子纳米酶可以为开发人造酶作为天然酶的最有利替代品开辟一条有希望的途径。此外，开发的单原子纳米酶还将在酶催化、均相催化和多相催化之间架起一座桥梁。

Ji, S., Jiang, B., Hao, H. et al. Matching the kinetics of natural enzymes with a single-atom iron nanozyme. Nat Catal 4, 407–417 (2021).

https://doi.org/10.1038/s41929-021-00609-x

接下来介绍的是马光辉院士

马光辉研究员，博士生导师，中科院院士，过程工程研究所生化工程国家重点实验室主任。她课题组主要的研究方向为：尺寸均一、结构可控的生物颗粒制备及其在生物分离和制剂工程中的应用。目前在Nat. Mater., Nat. Biomed. Eng., Sci. Adv., Nat. Commun., JACS, Adv. Mater.等国际著名学术期刊上发表SCI论文400余篇，他引超过12000次。马光辉院士和国内外科研机构及企业合作，成功将独创的微式和微鑫技术应用于蛋白质分离、药物缓释、疫苗佐剂、细胞培养，获得了非均一微球无法获得的高效应用效果。

下面是马光辉院士课题组近期的代表性论文：

1. Nature Nanotechnology：基于铁蛋白的砷靶向递送多种白血病类型具有强大的抗白血病治疗效果

白血病一直是人类健康的严重威胁，成人和儿童的存活率都很低。迄今为止，化疗仍是临床上的主要治疗方式，针对不同的白血病类型，已经建立了许多基于化疗药物及其组合的方案。在这些化疗药物中，三氧化二砷(ATO) 是治疗急性早幼粒细胞白血病 (APL) 的一线抗肿瘤药物。然而，临床制剂中的 ATO 是一种离子剂（ATO 注射液），在体内可快速清除。这种非靶向分布总会降低治疗指数并引起毒副作用。

鉴于此，过程工程研究所马光辉、魏炜，北京大学马丁和南方医科大学李玉华等人开发了一种基于铁蛋白（Fn）的纳米药物，用于靶向递送砷（As）并有效治疗多种白血病类型。As@Fn 纳米药物对结合具有高 CD71 表达的 HL-60 AML 白血病细胞表现出高亲和力，发挥比 ATO 更强的细胞毒性作用。

Wang, C., Zhang, W., He,Y. et al. Ferritin-based targeted delivery of arsenic to diverse leukaemiatypes confers strong anti-leukaemia therapeutic effects. Nat. Nanotechnol.(2021).

https://doi.org/10.1038/s41565-021-00980-7

2. Nature Biomed. Eng.: 颇具临床潜力！自愈性微球用于狙击白血病！

南方医科大学珠江医院李玉华和中国科学院过程工程研究所马光辉、魏炜等人开发了一种治疗性疫苗，可将表位肽和PD-1抗体共封装在自愈性的微胶囊中，以治疗白血病。该疫苗的安全性和高性能，再加上使用FDA批准的聚乳酸材料，以及针对多种白血病细胞和抗原的多功能性，强烈表明该疫苗可以作为一种有前景的免疫疗法用于治疗白血病。成果发表在Nature Biomedical Engineering上。

Xie, X., et al. Therapeutic vaccination against leukaemia via the sustained release of co-encapsulated anti-PD-1 and a leukaemia-associated antigen. Nat Biomed Eng (2020).

https://doi.org/10.1038/s41551-020-00624-6