AbMole精準腫瘤識別：通過變構(gòu)納米感應(yīng)圈實現(xiàn)親和力編程

AbMole|精準腫瘤識別：通過變構(gòu)納米感應(yīng)圈實現(xiàn)親和力編程近年來，精準醫(yī)療的發(fā)展對腫瘤的早期診斷和靶向治療提出了更高要求。然而，傳統(tǒng)腫瘤識別探針在實現(xiàn)“靶向腫瘤、避開正常組織”方面仍面臨諸多挑戰(zhàn)。為了克服這一難題，研究者們不斷探索新的識別策略，其中基于腫瘤微環(huán)境（TME）響應(yīng)的納米材料展現(xiàn)出巨大潛力。來自湖南大學化學化工學院分子科學與生物醫(yī)學實驗室的LiliAi,QianqianZuo,YoushanLi等多名研究人員發(fā)表了題為《ProgrammingAffinityforPreciseTumorRecognitionwithAllostericNanosensing-Circles》的研究成果。在該文章中，研究人員使用了購自AbMole的PDGF-AA（目錄號M21555）、PDGF-AB（目錄號M13456）、PDGF-BB（目錄號M9402）。該文章揭示了通過變構(gòu)納米感應(yīng)圈（Nanosensing-Circles,NSCs）實現(xiàn)精準腫瘤識別的創(chuàng)新方法。研究團隊設(shè)計并構(gòu)建了一系列響應(yīng)TME標志物的變構(gòu)DNA納米感應(yīng)圈（NSCs），這些標志物包括小分子（如ATP）、酸度以及癌蛋白（如血小板衍生生長因子BB，PDGF-BB）。NSCs通過感應(yīng)TME中的特定標志物，觸發(fā)其構(gòu)象變化，進而增強對腫瘤細胞的特異性識別能力。這一創(chuàng)新策略不僅提高了識別的精準度，還有效降低了對正常組織的非特異性結(jié)合，實現(xiàn)了“靶向腫瘤、避開正常組織”的目標。研究者首先制備了ATP響應(yīng)型NSCs（ATP-NSCs），通過將ATP結(jié)合適配體和PTK7靶向適配體Sgc8c巧妙結(jié)合，構(gòu)建出能夠感應(yīng)ATP并恢復(fù)對PTK7識別能力的NSCs。實驗結(jié)果顯示，ATP-NSCs在ATP存在下能夠顯著增強對PTK7陽性腫瘤細胞（如CCRF-CEM細胞）的結(jié)合能力，而在無ATP條件下則幾乎無結(jié)合。這表明ATP-NSCs通過感應(yīng)ATP實現(xiàn)了對腫瘤細胞的精準識別。鑒于TME通常呈現(xiàn)酸性特征，研究者進一步設(shè)計了酸度響應(yīng)型NSCs（pH-NSCs）。通過在NSCs中嵌入能夠形成i-motif結(jié)構(gòu)的DNA序列，實現(xiàn)了對酸度的感應(yīng)。實驗表明，pH-NSCs在酸性條件下（pH6.5）對CCRF-CEM細胞的結(jié)合能力顯著增強，而在中性或堿性條件下結(jié)合能力較弱。這一結(jié)果驗證了pH-NSCs通過感應(yīng)TME酸度實現(xiàn)腫瘤識別的有效性。針對TME中高表達的癌蛋白，研究者設(shè)計了PDGF-BB響應(yīng)型NSCs（PDGF-NSCs）。通過在NSCs中嵌入PDGF-BB結(jié)合適配體，實現(xiàn)了對PDGF-BB的感應(yīng)。實驗結(jié)果顯示，PDGF-NSCs在PDGF-BB存在下能夠顯著增強對PTK7陽性腫瘤細胞的結(jié)合能力，且結(jié)合強度隨PDGF-BB濃度升高而增強。這進一步證明了癌蛋白響應(yīng)型NSCs在精準腫瘤識別中的潛力。為了驗證NSCs在體內(nèi)應(yīng)用的可行性，研究者進行了小鼠體內(nèi)成像實驗。結(jié)果顯示，Cy5標記的ATP-NSCs、pH-NSCs和PDGF-NSCs均能在尾靜脈注射后有效富集于腫瘤組織，實現(xiàn)對腫瘤的精準成像。同時，穩(wěn)定性分析表明NSCs在血清中表現(xiàn)出較高的穩(wěn)定性，有助于延長其在體內(nèi)的循環(huán)時間和增強腫瘤靶向性。為了進一步確認NSCs的特異性識別能力，研究者進行了競爭性抑制實驗。結(jié)果顯示，在存在過量未標記Sgc8c競爭劑的情況下，NSCs對腫瘤細胞的結(jié)合能力顯著減弱甚至消失。這表明NSCs的識別能力高度依賴于其特異性識別單元Sgc8c與TME標志物的相互作用。本研究通過設(shè)計一系列響應(yīng)TME標志物的變構(gòu)DNA納米感應(yīng)圈（NSCs），實現(xiàn)了對腫瘤細胞的精準識別。NSCs通過感應(yīng)TME中的特定標志物（如ATP、酸度、癌蛋白等），觸發(fā)構(gòu)象變化并增強對腫瘤細胞的特異性結(jié)合能力。體內(nèi)