AbMole|精准肿瘤识别:通过变构纳米感应圈实现亲和力编程

AbMole|精准肿瘤识别:通过变构纳米感应圈实现亲和力编程_第1张图片


近年来,精准医疗的发展对肿瘤的早期诊断和靶向治疗提出了更高要求。然而,传统肿瘤识别探针在实现“靶向肿瘤、避开正常组织”方面仍面临诸多挑战。为了克服这一难题,研究者们不断探索新的识别策略,其中基于肿瘤微环境(TME)响应的纳米材料展现出巨大潜力。

来自湖南大学化学化工学院分子科学与生物医学实验室的Lili Ai, Qianqian Zuo , Youshan Li等多名研究人员发表了题为《Programming Affinity for Precise Tumor Recognition with Allosteric Nanosensing-Circles》的研究成果。

在该文章中,研究人员使用了购自AbMole的PDGF-AA(目录号M21555)、PDGF-AB(目录号M13456)、PDGF-BB(目录号M9402)。

该文章揭示了通过变构纳米感应圈(Nanosensing-Circles, NSCs)实现精准肿瘤识别的创新方法。研究团队设计并构建了一系列响应TME标志物的变构DNA纳米感应圈(NSCs),这些标志物包括小分子(如ATP)、酸度以及癌蛋白(如血小板衍生生长因子BB,PDGF-BB)。NSCs通过感应TME中的特定标志物,触发其构象变化,进而增强对肿瘤细胞的特异性识别能力。这一创新策略不仅提高了识别的精准度,还有效降低了对正常组织的非特异性结合,实现了“靶向肿瘤、避开正常组织”的目标。

研究者首先制备了ATP响应型NSCs(ATP-NSCs),通过将ATP结合适配体和PTK7靶向适配体Sgc8c巧妙结合,构建出能够感应ATP并恢复对PTK7识别能力的NSCs。实验结果显示,ATP-NSCs在ATP存在下能够显著增强对PTK7阳性肿瘤细胞(如CCRF-CEM细胞)的结合能力,而在无ATP条件下则几乎无结合。这表明ATP-NSCs通过感应ATP实现了对肿瘤细胞的精准识别。    

鉴于TME通常呈现酸性特征,研究者进一步设计了酸度响应型NSCs(pH-NSCs)。通过在NSCs中嵌入能够形成i-motif结构的DNA序列,实现了对酸度的感应。实验表明,pH-NSCs在酸性条件下(pH 6.5)对CCRF-CEM细胞的结合能力显著增强,而在中性或碱性条件下结合能力较弱。这一结果验证了pH-NSCs通过感应TME酸度实现肿瘤识别的有效性。

针对TME中高表达的癌蛋白,研究者设计了PDGF-BB响应型NSCs(PDGF-NSCs)。通过在NSCs中嵌入PDGF-BB结合适配体,实现了对PDGF-BB的感应。实验结果显示,PDGF-NSCs在PDGF-BB存在下能够显著增强对PTK7阳性肿瘤细胞的结合能力,且结合强度随PDGF-BB浓度升高而增强。这进一步证明了癌蛋白响应型NSCs在精准肿瘤识别中的潜力。

为了验证NSCs在体内应用的可行性,研究者进行了小鼠体内成像实验。结果显示,Cy5标记的ATP-NSCs、pH-NSCs和PDGF-NSCs均能在尾静脉注射后有效富集于肿瘤组织,实现对肿瘤的精准成像。同时,稳定性分析表明NSCs在血清中表现出较高的稳定性,有助于延长其在体内的循环时间和增强肿瘤靶向性。

为了进一步确认NSCs的特异性识别能力,研究者进行了竞争性抑制实验。结果显示,在存在过量未标记Sgc8c竞争剂的情况下,NSCs对肿瘤细胞的结合能力显著减弱甚至消失。这表明NSCs的识别能力高度依赖于其特异性识别单元Sgc8c与TME标志物的相互作用。    

本研究通过设计一系列响应TME标志物的变构DNA纳米感应圈(NSCs),实现了对肿瘤细胞的精准识别。NSCs通过感应TME中的特定标志物(如ATP、酸度、癌蛋白等),触发构象变化并增强对肿瘤细胞的特异性结合能力。体内外实验结果表明NSCs具有良好的肿瘤靶向性和稳定性,有望成为精准肿瘤诊断和治疗的有力工具。未来研究将进一步探索NSCs在复杂生物体系中的应用潜力,推动精准医疗的发展。    

你可能感兴趣的:(生物,科研,学习,笔记,试剂)