基于古代榫卯结构启发的DNA四面体递送系统：靶向CSF-1R的转移性乳腺癌免疫治疗新策略

为解决核酸药物递送系统的靶向性、稳定性和免疫原性问题，研究人员受中国传统榫卯结构启发，开发了一种自组装DNA四面体（TDN@siCSF-1R），通过非共价结合靶向肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）的siCSF-1R，并引入CD206 mRNA响应序列实现M2型TAMs的特异性释放。该策略显著抑制4T1肿瘤生长和肺转移，重塑免疫抑制微环境，为癌症免疫治疗提供了创新性解决方案。

　　

论文解读

癌症免疫治疗面临的核心挑战之一是如何精准调控肿瘤免疫微环境（TIME）中的免疫抑制性细胞。肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）尤其是M2型亚群，通过分泌免疫抑制因子促进肿瘤进展和转移。尽管靶向集落刺激因子-1受体（CSF-1R）的小分子抑制剂和单抗已进入临床，但其选择性差、脱靶效应显著。与此同时，核酸药物如siRNA虽能高效沉默靶基因，却因体内稳定性差、递送效率低而受限。现有递送系统如脂质纳米颗粒（LNPs）易在肝脾富集，而病毒载体存在免疫原性风险。如何设计兼具靶向性、稳定性和低免疫原性的递送系统，成为领域内亟待突破的瓶颈。

受中国传统榫卯结构的启发——这种无需钉胶即可实现稳固咬合的技术，中国药科大学的研究团队开发了一种智能自组装DNA四面体（TDN@siCSF-1R），通过将靶向CSF-1R的siRNA（siCSF-1R）非共价嵌入DNA框架的缺口中，并整合CD206 mRNA响应序列，实现了对M2型TAMs的特异性识别和药物释放。该研究发表于《Biomaterials》，为解决上述难题提供了创新性方案。

关键技术方法
研究通过退火自组装构建带缺口的DNA四面体（TDN），其缺口处嵌入CD206 mRNA互补序列及淬灭基团BHQ1，与FAM标记的siCSF-1R通过空间位阻效应结合。利用聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）和动态光散射（DLS）验证结构稳定性，通过流式细胞术和共聚焦显微镜观察M2型TAMs（以4T1荷瘤小鼠模型为样本）对TDN@siCSF-1R的内化及siRNA释放效率。体内实验采用生物发光成像评估肿瘤转移抑制效果，并通过免疫荧光分析TIME中巨噬细胞表型转化和T细胞浸润。

研究结果

1. 合成与优化DNA四面体
通过Watson-Crick碱基配对自组装的TDN在缺口处引入CD206 mRNA响应序列，与siCSF-1R形成类榫卯结构。实验证实，TDN@siCSF-1R在血清中稳定存在超过48小时，且仅在CD206高表达的M2型TAMs中触发siRNA释放，荧光恢复率高达90%。

2. 体外靶向与免疫调控
TDN@siCSF-1R可被M2型TAMs高效内吞，沉默效率较游离siRNA提升8倍。CSF-1R通路抑制导致M2标志物（Arg1、CD206）下调，同时促炎因子（TNF-α、IL-12）表达升高，证实巨噬细胞向M1型转化。

3. 体内抗肿瘤效应
在4T1肺转移模型中，TDN@siCSF-1R使原发肿瘤体积缩小75%，肺转移结节减少90%。术后复发率降低至20%，显著优于对照组（80%）。免疫微环境分析显示，M1/M2比例提升4倍，细胞毒性T细胞（CD8⁺ T细胞）浸润增加3倍。

结论与意义
该研究首次将榫卯结构理念融入核酸纳米技术，构建的TDN@siCSF-1R兼具结构稳定性（血清半衰期延长至24小时）和动态响应性（CD206触发释放），突破了传统递送系统靶向性不足的局限。其通过双重调控——沉默CSF-1R通路和重塑TIME，实现了对转移性乳腺癌的协同治疗，为核酸药物临床转化提供了新范式。未来可拓展至其他依赖TAMs的恶性肿瘤治疗，如胰腺癌和胶质瘤。