Adv Sci：DNA折纸技术为抗击胰腺癌提供了更精确的成像技术

来源：100医药网 2025-04-30 15:30

这项新的研究发现，携带成像染料包的特殊工程DNA折纸结构可以特异性靶向人类KRAS突变癌细胞，其中这些细胞存在于95%的胰腺癌病例中。

对抗的挑战之一是找到穿透这种器官致密组织的方法，以确定恶性组织和正常组织之间的边界。在一项新的研究中，由伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校机械科学与工程教授Bumsoo Han和普渡大学教授Jong Hyun Choi领导的一个研究团队使用DNA折纸（DNA origami）结构，在不影响正常细胞的情况下，选择性地将荧光成像剂递送到胰腺。相关研究结果发表在Advanced Science杂志上。

这项新的研究发现，携带成像染料包的特殊工程DNA折纸结构可以特异性靶向人类KRAS突变癌细胞，其中这些细胞存在于95%的胰腺癌病例中。

Han说， 这项研究不仅突出了癌症成像更准确的潜力，还突出了选择性化疗递送的潜力，这是目前胰腺导管腺癌治疗的一个重大进步。通过手术切除癌变组织的当前过程可以通过更精确的肿瘤边缘成像得到极大的改善。

DNA是一种长双链分子，使其成为折叠成纳米级支架的理想候选者，这些支架将分子（在这种情况下是荧光成像染料）固定到位，并创造新的合成分子结构。

该团队使用3D打印的 肿瘤类器官（tumoroids） 和微流体系统开发了模拟复杂肿瘤微环境的胰腺癌症模型，称为微流体肿瘤-基质模型，以减少对动物组织的依赖，并加速转化为人类临床使用。

为了测试癌变组织对DNA折纸结构的吸收，该团队将包装成像染料的DNA结构添加到这些肿瘤模型中，并用荧光成像追踪它们的运动。然后，他们将这些染料递送结构给予携带人类胰腺肿瘤组织的小鼠，以探索这些DNA折纸包在更生理相关条件下的分布。

管状DNA折纸纳米结构

该团队对不同大小的管状和瓦片状DNA折纸分子进行了实验。他们发现，长约70纳米、直径约30纳米的管状结构，以及长约6纳米、直径为30纳米的管状结构，在没有被周围的非癌组织吸收的情况下，被胰腺癌组织吸收最多。较大的管状分子和所有尺寸的瓦片状分子表现不佳。

Han 说， 我们惊讶地发现，与健康细胞相比，这些DNA折纸包的大小和形状的变化对癌细胞吸收的影响是如此之大。我原认为越小越好，这样会有更多的积累，但看起来不仅在尺寸上，而且在形状上都有一个最佳点。

Han 说，下一步是探索在不影响正常细胞的情况下，使用载有化疗药物的原始折叠DNA分子以便选择性递送到癌细胞。 通过工程肿瘤模型来减少动物使用并加速药物发现中的临床转化，是我们非常自豪的另一个方向。 （ 100yiyao.com）

参考资料：

Hye‐ran Moon et al, , Advanced Science (2025). DOI: 10.1002/advs.202410278.

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