图 基于噬菌体展示筛选和血液相容性肽基聚合物设计精准内毒素分离材料
在国家自然科学基金项目（批准号：21922411、22174138）等资助下，中国科学院大连化学物理研究所卿光焱研究员团队开发了一种超精准内毒素分离材料。该团队提出了一种基于噬菌体展示筛选和血液相容性肽基聚合物设计的策略，实现了在血液中对特定内毒素的原位、快速、精准清除。研究成果以“基于瓶刷状多肽聚合物的血液中特异性内毒素清除用于脓毒症治疗（Specific Clearance of Lipopolysaccharide from Blood Based on Peptide BottlebrushPolymer for Sepsis Therapy）”为题，于2023年5月29日发表于《先进材料》（Advanced Materials）。论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202302560。
脓毒症是ICU高发病率、高死亡率、高治疗成本的危重病症，每年造成全球超1100万患者死亡。基于内毒素清除的血液净化策略，在脓毒症治疗中具有重要临床意义。然而，由于内毒素结构复杂、在血液中丰度极低且受到血液中其他成分干扰，特异性清除血液中内毒素极具挑战。针对当前血液净化材料特异性不足所导致的内毒素清除效率低、活性药物在血液净化过程中大量流失等问题，团队首次提出了发展超精准内毒素分离材料。
该团队以大肠杆菌内毒素为模型，通过噬菌体表面展示迭代亲和筛选和内毒素解毒活性筛选，发现了一种对靶标内毒素具有高亲和力、高特异性和高解毒活性的内毒素亲和肽(HWKAVNWLKPWT)。该多肽不仅可以实现对内毒素与其他血液成分的精确区分，而且能够实现对特定种类内毒素分子的精准识别与清除。由此设计的肽基聚合物[poly(PEGMEA-co-PEP-1)]可以显著降低脓毒症家兔血液中的内毒素水平 (内毒素清除率> 70%)，有效缓解内毒素引起的多器官损伤和改善脓毒症预后。该工作为超精准内毒素分离材料的开发提供了一个可行范例。