A multifunctional DNA nano-scorpion for highly efficient targeted delivery of mRNA therapeutics.
A multifunctional DNA nano-scorpion for highly efficient targeted delivery of mRNA therapeutics.
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多功能 DNA 纳米蝎子，用于高效靶向递送 mRNA 治疗药物
DOI：
10.1038/s41598-018-28542-3
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发表时间：
2018-07-05
影响因子：
4.6
通讯作者：
Chen W
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Li D;Mo F;Wu J;Huang Y;Zhou H;Ding S;Chen W
高效的癌细胞靶向递送在精确的靶向治疗中起着重要作用。本文中，开发了一种与适体和DNAzyme一起功能化的多功能DNA纳米蝎子纳米结构（称为AptDzy-DNS），用于在基因治疗中高效靶向递送mRNA治疗剂。设计的AptDzy-DNS与特异性适配子自组装成“蝎刺”，用于靶向肿瘤细胞，与DNA酶自组装成“蝎钳”，用于靶向基因治疗，将mRNA切割成片段。所制备的AptDzy-DNS可以通过AptDzy-DNS上的适体与过表达的细胞表面受体之间的特异性交叉作用来有效地区分癌细胞和正常细胞。在基因治疗过程中，通过与AptDzy-DNS上的Mg ~（2+）依赖性DNAzyme反应，癌细胞中的mRNA寡核苷酸被自动切割成断链，不能翻译成相应的蛋白质。随后，下调蛋白可以阻断癌细胞的生长，实现高效的靶向治疗。结果表明，多功能AptDzy-DNS显示出在基因治疗中靶向癌细胞识别、高效靶向递送mRNA治疗剂的前景。因此，该策略为基因靶向治疗提供了令人印象深刻的改进，并为AptDzy-DNS在人类癌症靶向治疗中的应用铺平了道路。
The highly efficient cancer cell targeted delivery plays an important role in precise targeted therapies. Herein, a multifunctional DNA nano-scorpion nanostructure (termed AptDzy-DNS) functioned with aptamers and DNAzyme is developed for highly efficient targeted delivery of mRNA therapeutics in gene therapy. The designed AptDzy-DNS is self-assembled with specific aptamers as “scorpion stingers” for targeting tumor cell and DNAzymes as “scorpion pincers” for targeted gene therapy by cleaving mRNA into fragments. The as-prepared AptDzy-DNS can effectively distinguish cancer cells from normal cells by specific cross-talking between aptamers on AptDzy-DNS and overexpressed cell-surface receptors. In the process of gene therapy, by reacting with Mg2+-dependent DNAzyme on AptDzy-DNS, the mRNA oligonucleotide in cancer cell is auto-cleaved into broken strand, failing to be translated into corresponding protein. Following, the downregulation protein can block cancer cell growth and realize highly efficient targeted therapies. The results demonstrate that the multifunctional AptDzy-DNS shows promise for targeted cancer cell discrimination, highly efficient targeted delivery of mRNA therapeutics in gene therapy. Thus, this developed strategy provides impressive improvement on gene targeted therapy and paves the way for application of AptDzy-DNS in human cancer targeted therapies.
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