基于自组装纳米球协同mRNA甄别器的乳腺癌转移电化学分析新策略

乳腺癌转移的早期预警亟需高灵敏度分子检测工具。上海大学团队构建了透明质酸(HA)修饰的自组装纳米球(HA@SAN)，协同双链特异性核酸酶(DSN)驱动的电化学甄别器，实现了CTSC/JAG1 mRNA的细胞内检测(灵敏度达0.170/0.127 pM)，可区分高/低转移性乳腺癌细胞，为临床转移风险评估提供新方法。

　　

乳腺癌转移是导致治疗失败的主要原因，其分子机制与特定mRNA表达密切相关。然而现有检测技术面临两大瓶颈：一是传统电化学方法需破坏细胞提取RNA，导致目标降解；二是低丰度mRNA检测受限于灵敏度不足。针对这些挑战，上海大学的研究团队开发了一种创新性的自组装纳米球协同检测系统，相关成果发表在《Sensors and Actuators B: Chemical》。

该研究巧妙融合了纳米载体技术与酶信号放大策略。首先利用透明质酸(HA)的两亲性自组装形成纳米球(HA@SAN)，其疏水内核封装电化学标记的DNA探针(H1/H2)和双链特异性核酸酶(DSN)，亲水外壳通过CD44受体介导的内吞作用靶向乳腺癌细胞。进入细胞后，CTSC/JAG1 mRNA与对应探针杂交形成DNA-RNA双链，DSN特异性剪切DNA链并释放电活性分子(亚甲蓝MB/二茂铁Fc)，通过主客体相互作用富集后检测。

Chemicals and materials
研究选用MCF-7、MDA-MB-231等乳腺癌细胞株，关键试剂包括HA、DSN、葫芦[7]脲(CB[7])等。

The principle of intracellular mRNA assay
设计MB标记的H1探针(靶向CTSC mRNA)和Fc标记的H2探针(靶向JAG1 mRNA)，纳米球递送系统实现探针与DSN的共递送。mRNA杂交触发DSN循环切割，单个mRNA可释放大量电化学信号分子。

Conclusions
该工作创建了兼具靶向递送与信号放大的检测平台：1）HA@SAN实现CD44介导的精准递送；2）DSN驱动目标循环使灵敏度提升2个数量级；3）双标志物检测策略可区分不同转移潜能细胞。在小鼠肿瘤组织中也展现出良好应用潜力，为乳腺癌转移的分子诊断提供了新思路。

研究突破在于：首次将自组装纳米球与DSN酶放大技术联用于细胞内mRNA电化学检测，避免了细胞裂解步骤；通过设计不同电化学标记的探针，实现转移器官倾向性预测。这种模块化设计可拓展至其他癌症的转移研究，具有显著的临床转化价值。