Angew Chem報道我院鞠熀先教授提出的早期癌癥的精準治療方法
光動力治療(PDT)是一種通過光敏劑產生活性氧來誘導癌細胞凋亡的癌癥治療方法，可對多種癌癥進行非侵入性治療。由于腫瘤早期表現出特定microRNA（miRNA）的異常高表達，miRNA響應激活的光敏劑在光動力治療中引起關注。然而，體循環(huán)中的RNA會在負載光敏劑的納米探針到達腫瘤細胞前引起非特異性激活，引起對正常組織器官的毒副作用。因此，開發(fā)外部開關來調控miRNA響應的光敏劑激活，是實現精準PDT的關鍵。
上轉換納米粒子（UCNPs）可以在近紅外光下發(fā)射紫外/可見光。我院鞠熀先教授研究團隊近年來利用這一性質，提出了用于癌癥基因治療的上轉換納米膠囊（Biomaterials 2018, 163, 55）與上轉換納米“洋蔥”（Biomaterials 2019, 225, 119501）、化療的偶氮苯-DNA納米泵（Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 18207）和PDT的“能量集中域”策略（Angew. Chem. Int. Ed. 2019，58, 12117），提升了UCNPs的能量轉移效率與發(fā)光強度，改善了癌癥基因治療、化療和PDT的治療效率。
近期，該研究組針對體循環(huán)中RNA的干擾問題，利用其設計的光響應性DNA納米梳，研制了一種近紅外光調控的miRNA放大器，并結合UCNPs的近紅外光激發(fā)、多短波長發(fā)射的性質實現了早期癌癥的精準光動力治療。DNA納米梳由“光拉鏈”保護的發(fā)夾H0和特定的發(fā)夾H1與H2交替組裝在長鏈DNA骨架上構成，它通過共價連接修飾在核殼UCNPs（NaYF4:Tm,Yb,Gd@NaYF4:Nd,Yb）表面（圖1）。三種發(fā)卡均標記有光敏劑PPa'（焦脫鎂葉綠酸-a的衍生物）以及對應的猝滅劑（BHQ）。在808 nm激光照射下，UCNPs發(fā)射出紫外光，切斷“光拉鏈”使其脫落，從而暴露出miRNA-21識別區(qū)域。該區(qū)域在癌細胞過表達的miRNA-21作用下發(fā)生級聯雜交反應，放大激活發(fā)卡中修飾的光敏劑PPa'，在UCNPs同時發(fā)射的藍光激發(fā)下產生活性氧，以實現早期癌癥的高效精準PDT。體外實驗證明，“光拉鏈”可成功封閉miRNA-21的識別區(qū)域，在近紅外光下，miRNA-21可以有效觸發(fā)級聯雜交反應及其放大效應。細胞與活體實驗證明，該miRNA放大器可以有效抑制癌細胞的增殖以及小鼠體內早期腫瘤的生長。因此，該策略在早期癌癥的精準治療中具有很好的應用前景。
上述相關成果已以“Near-Infrared Photo-Switched MicroRNA Amplifier for Precise Photodynamic Therapy of Early-Stage Cancers”為題于8月14日在Angew. Chem. Int. Ed.（DOI: 10.1002/anie.202009263）在線發(fā)表。博士生張玥和研究助理陳偉偉為該工作的共同第一作者，鞠熀先教授和劉穎教授為共同通訊作者。
圖1. 近紅外光調控的miRNA放大器對早期癌癥的精準PDT原理圖。
版權與免責聲明：本網頁的內容由收集互聯網上公開發(fā)布的信息整理獲得。目的在于傳遞信息及分享，并不意味著贊同其觀點或證實其真實性，也不構成其他建議。僅提供交流平臺，不為其版權負責。如涉及侵權，請聯系我們及時修改或刪除。郵箱：sales@allpeptide.com