选择性阻断细胞信号传导来阻止体内转移的epH驱动的DNA纳米装置!_风闻

NSR | 李朝辉/谭蔚泓合作开发了一种通过选择性阻断细胞信号传导来阻止体内转移的epH驱动的DNA纳米装置!

侵袭和转移控制着肿瘤的发展,导致相当大比例的癌症相关死亡。然而,目前抗转移治疗的效果受到缺乏靶向治疗的限制。最近开发的合成受体工具包为人工调节细胞行为提供了潜力。

2025年1月7日,郑州大学李朝辉、上海交通大学谭蔚泓共同通讯在National Science Review(IF=16.3)在线发表题为“An epH-driven DNA nanodevice for impeding metastasis in vivo by selectively blocking cell signaling”的研究论文,该研究开发了一种通过选择性阻断细胞信号传导来阻止体内转移的epH驱动的DNA纳米装置。

该研究报道了第一个细胞外pH (epH)驱动的DNA纳米装置,通过操纵肿瘤细胞表面的异质受体用于体内抗转移治疗。这种DNA纳米装置是通过用两个I基序部分锁定致瘤受体特异性适体而构建的。酸性细胞外pH诱导纳米装置内的动态变构重组。重构的纳米装置使c-Met和TfR寡聚化,通过阻断HGF/c-Met信号通路抑制肿瘤转移。在早期肝癌-肺转移小鼠模型中证实了86.25%的抑制效率。这种令人印象深刻的抗转移功效提示了开发适应性抗转移疗法的有效范例。

转移,尤其是小的非血管化微转移引起的全身性侵袭,通常无法通过局部手术或放疗治愈,并导致约95%的癌症死亡。对肿瘤发生的生物学机制的深入研究表明,转移依赖于由各种受体控制的多步机械化学过程。特别是,c-Met,一种与肝生长因子(HGF)作为配体组装成同源二聚体的极度活跃的恶性受体,充当肿瘤细胞的效应子,以削弱原发部位内的粘附,驱动分离的细胞迁移,并最终引发侵袭和转移。因此,重塑迁移相关受体的功能为开发有效的抗转移治疗方法提供了可能。凭借灵活的寻址能力和卓越的可编程性的优点,DNA纳米技术成为定制生物调控的有吸引力的候选技术。例如,Sando的小组设计了基于适体的合成开关,可以重现c-Met的生长因子诱导的激活过程。这个概念表明,受体活性可以通过不同的分子相互作用模式来操纵。最近,Nie的研究小组报道了一种基于DNA的人工机械感受器,它通过从头力触发的信号转导对非机械反应性cMet进行重新编程。这种尝试显示了通过动态DNA纳米技术在微/纳米尺度上人工调节受体相互作用的前景。然而,这些策略在活体动物中的潜力,特别是用于治疗转移性肿瘤,仍有待开发。先前的研究表明,适体可以通过阻断靶向蛋白的功能而被设计为用于肿瘤治疗的核酸纳米药物。

pH-CT体内抗转移作用的示意图(图源自National Science Review)该研究利用FNAs和DNA动态反馈开发了一种TME驱动的DNA纳米装置,用于精确的体内抗转移治疗。这种模块化策略提供了转移瘤产生的微环境输入与定制的受体干扰输出的灵活和通用的重新耦合,以及精确抗转移治疗中敏感的epH反应性。体内评估证实了DNA纳米装置在减轻早期肝癌-肺转移小鼠模型中86.25%抑制的肺转移发生率方面的显著治疗益处。该发现阐明了epH激活的DNA纳米装置在抑制转移相关细胞中的功能进程,并且可能为将来开发有效的抗转移治疗开辟新的途径。

参考消息:

https://academic.oup.com/nsr/advance-article/doi/10.1093/nsr/nwae471/7945222?searchresult=1