近日，東南大學附屬中大醫院老年醫學科副主任高偉教授聯合東南大學化學化工學院張春陽教授、王麗娟教授團隊，在化學工程領域的國際頂級期刊《Chemical Engineering Journal》（中科院一區）發表了題為“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的檢測和成像提供了新方法，實現了診斷與治療一體化，在臨床診斷和治療方面有潛在應用價值，有助于提高疾病診斷準確性和治療效果。

長鏈非編碼RNA（lncRNAs）參與多種疾病的發生發展，是關鍵生物標志物。目前檢測lncRNAs的方法多為提取組織或細胞樣本中的RNA進行定量，不適用于實時成像和生物標志物響應的藥物遞送。熒光原位雜交（FISH）需固定細胞，無法顯示活細胞中RNA的動態變化。納米材料雖能提高細胞內化效率，但可能有細胞毒性。基于Watson - Crick堿基配對的自組裝DNA納米材料存在反應缺乏持續驅動力、反應動力學慢、只能成像單個非編碼RNA等問題。因此，開發能集成多種ncRNA成像組件和藥物的系統具有重要意義。

本研究構建了一種內源性ATP驅動的自解離DNA納米花，用于多種長鏈非編碼RNA（lncRNAs）的快速成像和化療。該納米花由兩個Y形DNA模塊自組裝而成，并負載了化療藥物阿霉素（DOX）。細胞內的lncRNA MALAT1和HOTAIR可觸發納米花解離，釋放DOX并恢復熒光信號。此方法能在單細胞水平定量多種lncRNAs，區分乳腺癌組織和正常組織中lncRNAs水平，實現活細胞成像和體內高效治療。

圖1：用于成像多種lncRNA和化療的內源性ATP驅動的自解離DNA納米花的構建示意圖。

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

本研究的創新之處在于該納米平臺具有靈敏度高、選擇性好、反應動力學快等優點，可實現單細胞水平的多lncRNAs定量、臨床組織中多lncRNAs水平區分、活細胞內多lncRNAs成像以及體內高效治療，在臨床診斷和治療方面具有巨大潛力。（編輯王倩 校對劉敏 編審程守勤）