内源性激活的多DNA酶编码纳米花：用于长链非编码RNA的高对比度成像及癌症治疗

《ACS Nano》：Endogenously Activated Multiple DNAzyme-Encoded Nanoflowers for High-Contrast Imaging of Long Noncoding RNA and Cancer Therapy

长链非编码RNA成像与可控癌症治疗纳米平台设计。通过ZnO封装滚环扩增（RCA）纳米花结合DNA酶实现酸响应释放，特异性敲低survivin基因并增强荧光信号，同时利用纳米材料抗核酸酶特性降低背景干扰，成功实现HOTAIR水平实时监测及健康与癌变组织鉴别。

　　

长链非编码RNA（lncRNAs）参与了多种生理和病理过程，具有作为诊断生物标志物和治疗靶点的潜力。此前已经开发出基于沃森-克里克碱基配对的DNA纳米材料用于诊断指导治疗，但由于非特异性激活和易受核酸酶影响，这些材料存在信号泄露和药物释放难以控制的问题。滚环扩增（RCA）产物能够自组装成结构紧凑的DNA纳米花，具有较高的载药性能和出色的抗核酸酶能力，但由于探针的整合/释放/激活效率低下，其在细胞内分析中的应用仍然有限。在此，我们设计了一种由DNA切割酶（D-DNAzyme）和RNA切割酶（R-DNAzyme）编码的内源性酸激活型ZnO包裹的RCA纳米花，用于活细胞和小鼠中lncRNA的高对比度成像及可控癌症治疗。当ZnO-RCA纳米花被细胞内吞后，肿瘤细胞的酸性微环境会促使ZnO分解为Zn²⁺，Zn²⁺既可作为DNAzyme的辅因子，也可产生治疗性的活性氧物质。Zn²⁺诱导的D-DNAzyme催化RCA纳米花脱离，从而释放出失活的R-DNAzyme。在lncRNA存在的情况下，R-DNAzyme的活性得以恢复，能够高效切割AuNP表面标记有Cy5的探针，并特异性地敲低survivin基因，从而产生增强的荧光信号并实现R-DNAzyme介导的基因沉默。值得注意的是，这种纳米材料对核酸酶具有内在的抗性，并且在酸性条件下能够自动脱离，显著降低了背景信号泄露，提高了成像对比度。该纳米平台能够准确检测活细胞中的HOTAIR表达，实时监测小鼠体内的HOTAIR水平，并区分健康组织和癌变乳腺组织中的HOTAIR含量。