Innate Immune Stimulation Using 3D Wireframe DNA Origami.
Innate Immune Stimulation Using 3D Wireframe DNA Origami.
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DOI：
10.1021/acsnano.2c06275
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发表时间：
2022-12-27
期刊：
影响因子：
17.1
通讯作者：
Bathe, Mark
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Du, Rebecca R.;Cedrone, Edward;Romanov, Anna;Falkovich, Reuven;Dobrovolskaia, Marina A.;Bathe, Mark
3D线框DNA折纸具有可编程的结构和序列特征，使它们潜在地适用于预防和治疗应用。然而，它们的先天免疫特性，源于包括几何形状和CpG含量在内的参数，在很大程度上仍然未知。在这里，我们使用报告细胞系和原代免疫细胞研究了3D线框DNA折纸在TLR9通路上的免疫刺激特性。我们的研究结果表明，尽管存在许多内部CpG二核苷酸，裸3D多面体线框DNA折纸诱导最小的TLR9激活。然而，当显示含有多价cpg的ssDNA寡核苷酸时，线框DNA折叠诱导了强大的TLR9通路激活，并增强了下游免疫反应，外周血单核细胞中I型和III型IFN产生的增加证明了这一点。此外，我们发现CpG拷贝数和空间组织都对TLR9信号传导的大小有贡献，并且nanp附着的CpG不需要磷酸化稳定来引发信号传导。这些结果提示了线框DNA折纸的关键设计参数，可以编程来控制免疫途径的激活，用于预防和治疗应用。
3D wireframe DNA origami have programmable structural and sequence features that render them potentially suitable for prophylactic and therapeutic applications. However, their innate immunological properties, which stem from parameters including geometric shape and CpG content, remain largely unknown. Here, we investigate the immunostimulatory properties of 3D wireframe DNA origami on the TLR9 pathway using both reporter cell lines and primary immune cells. Our results suggest that bare 3D polyhedral wireframe DNA origami induce minimal TLR9 activation despite the presence of numerous internal CpG dinucleotides. However, when displaying multivalent CpG-containing ssDNA oligos, wireframe DNA origami induce robust TLR9 pathway activation, along with enhancement of downstream immune response as evidenced by increases in Type I and Type III IFN production in peripheral blood mononuclear cells. Further, we find that CpG copy number and spatial organization each contribute to the magnitude of TLR9 signaling, and that NANP-attached CpGs do not require phosphorothioate stabilization to elicit signaling. These results suggest key design parameters for wireframe DNA origami that can be programmed to modulate immune pathway activation controllably for prophylactic and therapeutic applications.
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DOI：
10.1002/anie.201602446
发表时间：
2016-07-25
期刊：
Angewandte Chemie (International ed. in English)
影响因子：
--
作者：
Benson E;Mohammed A;Bosco A;Teixeira AI;Orponen P;Högberg B
通讯作者：
Högberg B
影响因子：
14.9
作者：
Jun H;Wang X;Parsons MF;Bricker WP;John T;Li S;Jackson S;Chiu W;Bathe M
通讯作者：
Bathe M
DOI：
10.1016/j.omtn.2017.10.010
发表时间：
2017-12-15
期刊：
Molecular therapy. Nucleic acids
影响因子：
--
作者：
Guo S;Li H;Ma M;Fu J;Dong Y;Guo P
通讯作者：
Guo P
影响因子：
10.8
作者：
Hong E;Halman JR;Shah AB;Khisamutdinov EF;Dobrovolskaia MA;Afonin KA
通讯作者：
Afonin KA
影响因子：
7.3
作者：
Kawasaki T;Kawai T
通讯作者：
Kawai T