1. 納米流式精準(zhǔn)分型:
血漿外囊泡七蛋白譜助力卵巢癌診斷新突破
研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種基于核酸適體的納米流式細(xì)胞術(shù)(nFCM)檢測策略,通過對血漿 小細(xì)胞外囊泡(sEVs)上的7種癌癥相關(guān)蛋白標(biāo)志物(CA125、STIP1、CD24、EpCAM、EGFR、MUC1和HER2)進(jìn)行分析,可精準(zhǔn)檢測卵巢癌,準(zhǔn)確率高達(dá)94.2%。結(jié)合線性判別分析(LDA)和隨機(jī)森林(RF)等機(jī)器學(xué)習(xí)算法,對卵巢癌細(xì)胞系和亞型的分子分類總體準(zhǔn)確率分別達(dá)到82.9%和55.4%。這種非侵入性的檢測方法操作簡便、檢測迅速,且具有良好的患者依從性,能有效解決以往檢測手段的局限性,在臨床實(shí)踐中展現(xiàn)出巨大的潛力,有望成為卵巢癌輔助診斷和分子分類的重要工具,為個(gè)性化治療提供有力支持。相關(guān)成果以An Aptamer-Based Nanoflow Cytometry Method for the Molecular Detection and Classification of Ovarian Cancers through Profiling of Tumor Markers on Small Extracellular Vesicles為題發(fā)表于《Angewandte Chemie International Edition》期刊。
(論文鏈接:https://doi.org/10.1002/anie.202314262)
2. 智能探針動(dòng)態(tài)成像:
pH響應(yīng)型DNA納米技術(shù)揭秘腫瘤微環(huán)境
ATP圖譜
研究團(tuán)隊(duì)近期在國際權(quán)威期刊《Angewandte Chemie International Edition》上發(fā)表了題為“Dynamic Modulation of Interactions Between Hydrophobic Tag-Conjugated DNA Nanoprobes and Cell Membrane Facilitates ATP Imaging in the Tumor Microenvironment”的研究。該工作提出了一種基于構(gòu)象轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)疏水標(biāo)簽共軛DNA納米探針(HT-DNPs)與細(xì)胞膜相互作用動(dòng)態(tài)調(diào)控的新方法。在正常生理pH(~7.4)時(shí),其兩個(gè)獨(dú)立疏水碳鏈與細(xì)胞膜相互作用微弱,幾乎不錨定在細(xì)胞膜上;而在腫瘤微環(huán)境(TME)的弱酸性pH(6.5-6.8)條件下,i-motif結(jié)構(gòu)折疊,使兩個(gè)疏水碳鏈靠近,顯著增強(qiáng)了其與細(xì)胞膜的疏水相互作用,實(shí)現(xiàn)酸性環(huán)境中對靶細(xì)胞的高效錨定。基于此,研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了以DNA三棱柱為主體,i-motif功能序列和棕櫚酸疏水標(biāo)簽為變構(gòu)型細(xì)胞膜錨定原件、ATP核酸適體為成像元件的腫瘤微環(huán)境ATP檢測探針(IPA-DNPs)。當(dāng)在腫瘤微環(huán)境中錨定后,BHQ2標(biāo)記的ATP適配體與ATP結(jié)合并從IPA-DNPs上脫離,恢復(fù)鄰近Cy5的熒光,從而實(shí)現(xiàn)細(xì)胞外ATP的成像。在荷瘤小鼠中也證實(shí)該探針能在腫瘤部位有效積累并激活,實(shí)現(xiàn)腫瘤微環(huán)境中ATP的特異性成像。
(論文鏈接:https://doi.org/10.1002/anie.202505223)
3. 雙適體精準(zhǔn)降解:
整合素導(dǎo)向嵌合體實(shí)現(xiàn)膜蛋白靶向治療
新策略
目前,新興的靶向蛋白降解技術(shù)利用異雙功能分子劫持內(nèi)源細(xì)胞機(jī)制有效清除疾病相關(guān)蛋白,甚至一些不可成藥靶點(diǎn),為藥物研發(fā)提供了新思路。然而,如何解決其脫靶效應(yīng)帶來的嚴(yán)重副作用是亟待解決的科學(xué)問題。該團(tuán)隊(duì)通過細(xì)胞篩選技術(shù)獲得與DU145前列腺癌細(xì)胞高度特異性結(jié)合的核酸適體(DML-7),并鑒定其靶向蛋白為整合素受體α3β1。基于此,研究人員設(shè)計(jì)了基于雙特異性核酸適體嵌合體(DML-XQ-L,又稱ITGBACs)用于降解膜蛋白 CD71,經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)該嵌合體可利用整合素受體α3β1介導(dǎo)的內(nèi)化促使靶標(biāo)蛋白CD71進(jìn)入溶酶體從而實(shí)現(xiàn)高效降解,并調(diào)節(jié)下游通路和細(xì)胞生理的作用,實(shí)驗(yàn)證明ITGBACs降解CD71會(huì)顯著影響細(xì)胞周期和相關(guān)功能,在荷瘤小鼠中也展現(xiàn)出一定的抗腫瘤作用。相關(guān)成果以“Development of Integrin-Facilitated Bispecific Aptamer Chimeras for Membrane Protein Degradation”為題發(fā)表在Journal of the American Chemical Society雜志上。
(論文鏈接:https://doi/10.1021/jacs.4c04794)
4. 點(diǎn)擊化學(xué)模塊化設(shè)計(jì):
溶酶體分選基序突破蛋白降解異質(zhì)性難題
溶酶體靶向嵌合體(Lysosome-Targeting Chimeras, LYTAC)是通過胞內(nèi)溶酶體選擇性清除疾病相關(guān)細(xì)胞外蛋白和膜蛋白的開創(chuàng)性方法。然而,溶酶體靶向受體在不同細(xì)胞系中的異質(zhì)性表達(dá)給LYTACs的臨床應(yīng)用帶來了巨大挑戰(zhàn)。近日,研究團(tuán)隊(duì)提出了一種基于點(diǎn)擊化學(xué)構(gòu)建的信號(hào)適配體嵌合體用于膜蛋白甚至胞內(nèi)蛋白的高效降解,該工作通過截取溶酶體相關(guān)膜蛋白家族成員LAMP-2a中的YXX?溶酶體分選多肽基序并將其設(shè)計(jì)為融合肽序列,利用簡易地點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng)將融合肽與特異性識(shí)別靶蛋白的核酸適體高效連接得到的信號(hào)適配體嵌合體(SApt)實(shí)現(xiàn)了PTK7、Met以及NCL等多個(gè)膜蛋白的快速降解,其降解機(jī)制依賴于核酸適體對靶蛋白的特異性識(shí)別以及YXX?溶酶體分選基序引發(fā)的內(nèi)吞途徑。該成果以“Click-constructed Modular Signal Aptamer Chimeras Enable Receptor-independent Degradation of Membrane Proteins”為題發(fā)表在在國際權(quán)威期刊Proceedings of the National Academy of Sciences上。
(論文鏈接:https://doi.org/10.1073/pnas.2424500122)