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中國科學家開發出DNA納米機器人 或能靶向殺滅乳腺癌細胞

  有2019人瀏覽   日期:2019-07-04

文章摘要: 據梅奧診所數據顯示,大約20%的乳腺癌都會制造異常高水平的HER2蛋白,HER2是一種名為人類表皮生長因子受體2的特殊蛋白,當其顯示在癌細胞表面時,信號蛋白就會幫其失控增殖,同時其也與乳腺癌患者較差的預后直接相關,近日,一項刊登在國際雜志Nano Letters上的研究報告中,來自中國四川大學的科學家們通過研究開發了一種DNA納米機器人,其能有效識別乳腺癌細胞表面的HER2蛋白,并靶向摧毀癌細胞。......

   據梅奧診所數據顯示,大約20%的乳腺癌都會制造異常高水平的HER2蛋白,HER2是一種名為人類表皮生長因子受體2的特殊蛋白,當其顯示在癌細胞表面時,信號蛋白就會幫其失控增殖,同時其也與乳腺癌患者較差的預后直接相關,近日,一項刊登在國際雜志Nano Letters上的研究報告中,來自中國四川大學的科學家們通過研究開發了一種DNA納米機器人,其能有效識別乳腺癌細胞表面的HER2蛋白,并靶向摧毀癌細胞。
 
  當前治療HER2陽性乳腺癌的療法包括單克隆抗體,比如曲妥珠單抗,這類藥物能結合細胞表面的HER2并將其引入溶酶體用于降解;降低HER2的水平能夠減緩癌細胞的增殖并誘發細胞死亡,盡管目前單克隆抗體能夠引發癌細胞死亡,但這類藥物仍然存在嚴重的副作用,而且生產這類藥物的費用非常昂貴。
 
  此前研究中,研究者Yunfeng Lin及其同事通過研究鑒別出了一種名為適配體(aptamer)的DNA短序列,其能識別并結合HER2,并以與單克隆抗體相同的方法定向作用促進溶酶體對其降解。適配體在血清中并不穩定,因此研究人員就想通過觀察是否加入額外DNA納米結構(tFNA,四面體骨架核酸)就能夠增加適配體生物穩定性和抗癌活性。
 
  這項研究中,研究人員設計出了一種DNA納米機器人,其由攜帶附加HER2適配體的tFNA組成,當注射到小鼠體內后,這種納米機器人在機體血液中存留的時間是游離適配體的兩倍多,隨后研究者在培養皿中將納米機器人加入到三種乳腺癌細胞系中,結果發現,納米機器人僅能夠殺滅HER2陽性的細胞系,額外加入的tFNA能夠促進更多適配體結合HER2蛋白,從而降低細胞表面HER2的水平。相比單克隆抗體而言,盡管納米機器人能夠輕松廉價地制造,但在其應用于臨床中治療乳腺癌之前仍然需要進一步改進。
 
  原始出處:Wenjuan,MaYuxi,ZhanYuxin Zhang, et al.An Intelligent DNA Nanorobot with in Vitro Enhanced Protein Lysosomal Degradation of HER2,Nano Letters(2019) doi:10.1021/acs.nanolett.9b01320
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