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  近期，天津大學化工學院仰大勇教授團隊聯合上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院、上海市腫瘤研究所劉培峰教授團隊，在基因藥物遞送方面取得新進展，設計發展了一種雙酶響應的DNA納米框架，實現了基因編輯CRISPR-Cas9系統和反義寡核苷酸（ASO）的可控遞送，達到了基因編輯和基因沉默協同治療的效果。相關成果發表于國際權威期刊《先進功能材料》(Advanced Functional Materials)。仰大勇教授和劉培峰教授為共同通訊作者，博士生宋納川為第一作者。該工作得到國家自然科學基金委項目資助。

圖1. 雙酶響應的DNA納米框架用于Cas9 RNP和ASO的共同遞送和可控釋放

  研究團隊利用沉淀聚合反應合成DNA納米框架，高效負載Cas9 RNP和ASO，實現了在乳腺癌細胞中的可控釋放，驗證了基因編輯和基因沉默在細胞和活體水平的協同基因治療。DNA納米框架具有獨特的相轉變特性，并且修飾有能夠與三元復合物（sgRNA/ASO/Cas9）堿基互補配對結合的DNA連接位點。在低溫（4 ^oC）下，DNA納米框架轉變為溶脹態，暴露出框架內部的DNA連接位點，通過堿基互補配對結合三元復合物；當恢復至生理溫度（37 ^oC）時，DNA納米框架轉變為凝聚態，實現對三元復合物的高效負載。三元復合物精準的分子設計能夠響應癌細胞中過表達的核糖核酸酶H（RNase H）和瓣狀核酸內切酶1（FEN1），通過特異性酶促切割反應實現Cas9 RNP和ASO的可控釋放。Cas9 RNP介導的基因編輯和ASO介導的基因沉默實現了協同的基因治療效果，在乳腺癌細胞及小鼠乳腺癌皮下瘤模型的治療中取得了顯著效果，并對正常細胞和組織具有良好的生物相容性。這種多功能DNA納米框架為基因藥物的高效可控遞送提供了有潛力的解決方案，有望促進精準醫療的發展。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1002/adfm.202306634

  仰大勇課題組以生物大分子DNA為研究主線，聚焦DNA生物功能材料化學組裝與智能制造，探索在生命分析和疾病治療中的應用。