近日，東南大學(xué)附屬中大醫(yī)院老年醫(yī)學(xué)科副主任高偉教授聯(lián)合東南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院張春陽(yáng)教授、王麗娟教授團(tuán)隊(duì)，在化學(xué)工程領(lǐng)域的國(guó)際頂級(jí)期刊《Chemical Engineering Journal》（中科院一區(qū)）發(fā)表了題為“Construction of an endogenous ATP-driven self-dissociated DNA nanoflower for rapid imaging of multiple long noncoding RNAs and chemotherapy”的研究成果，該研究為多種lncRNAs的檢測(cè)和成像提供了新方法，實(shí)現(xiàn)了診斷與治療一體化，在臨床診斷和治療方面有潛在應(yīng)用價(jià)值，有助于提高疾病診斷準(zhǔn)確性和治療效果。

長(zhǎng)鏈非編碼RNA（lncRNAs）參與多種疾病的發(fā)生發(fā)展，是關(guān)鍵生物標(biāo)志物。目前檢測(cè)lncRNAs的方法多為提取組織或細(xì)胞樣本中的RNA進(jìn)行定量，不適用于實(shí)時(shí)成像和生物標(biāo)志物響應(yīng)的藥物遞送。熒光原位雜交（FISH）需固定細(xì)胞，無(wú)法顯示活細(xì)胞中RNA的動(dòng)態(tài)變化。納米材料雖能提高細(xì)胞內(nèi)化效率，但可能有細(xì)胞毒性。基于Watson - Crick堿基配對(duì)的自組裝DNA納米材料存在反應(yīng)缺乏持續(xù)驅(qū)動(dòng)力、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)慢、只能成像單個(gè)非編碼RNA等問(wèn)題。因此，開(kāi)發(fā)能集成多種ncRNA成像組件和藥物的系統(tǒng)具有重要意義。

本研究構(gòu)建了一種內(nèi)源性ATP驅(qū)動(dòng)的自解離DNA納米花，用于多種長(zhǎng)鏈非編碼RNA（lncRNAs）的快速成像和化療。該納米花由兩個(gè)Y形DNA模塊自組裝而成，并負(fù)載了化療藥物阿霉素（DOX）。細(xì)胞內(nèi)的lncRNA MALAT1和HOTAIR可觸發(fā)納米花解離，釋放DOX并恢復(fù)熒光信號(hào)。此方法能在單細(xì)胞水平定量多種lncRNAs，區(qū)分乳腺癌組織和正常組織中l(wèi)ncRNAs水平，實(shí)現(xiàn)活細(xì)胞成像和體內(nèi)高效治療。

圖1：用于成像多種lncRNA和化療的內(nèi)源性ATP驅(qū)動(dòng)的自解離DNA納米花的構(gòu)建示意圖。

圖2：(A)用于測(cè)量臨床組織中MALAT1和HOTAIR的擬定納米平臺(tái)的示意圖。（B和C）響應(yīng)于6個(gè)健康乳腺組織和8個(gè)乳腺癌組織的Cy5信號(hào)和德克薩斯紅信號(hào)的熱圖分析。（D和E）響應(yīng)于6個(gè)健康乳腺組織和8個(gè)乳腺癌組織的Cy5信號(hào)和德克薩斯紅信號(hào)的箱形圖分析。（F和G）健康乳腺組織和乳腺癌組織中MALAT1和HOTAIR測(cè)量的ROC分析。

本研究的創(chuàng)新之處在于該納米平臺(tái)具有靈敏度高、選擇性好、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)快等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)單細(xì)胞水平的多l(xiāng)ncRNAs定量、臨床組織中多l(xiāng)ncRNAs水平區(qū)分、活細(xì)胞內(nèi)多l(xiāng)ncRNAs成像以及體內(nèi)高效治療，在臨床診斷和治療方面具有巨大潛力。（編輯王倩 校對(duì)劉敏 編審程守勤）