据梅奥诊所数据显示，大约20%的乳腺癌都会制造异常高水平的HER2蛋白，HER2是一种名为人类表皮生长因子受体2的特殊蛋白，当其显示在癌细胞表面时，信号蛋白就会帮其失控增殖，同时其也与乳腺癌患者较差的预后直接相关，近日，一项刊登在国际杂志Nano Letters上的研究报告中，来自中国四川大学的科学家们通过研究开发了一种DNA纳米机器人，其能有效识别乳腺癌细胞表面的HER2蛋白，并靶向摧毁癌细胞。
当前治疗HER2阳性乳腺癌的疗法包括单克隆抗体，比如曲妥珠单抗，这类药物能结合细胞表面的HER2并将其引入溶酶体用于降解；降低HER2的水平能够减缓癌细胞的增殖并诱发细胞死亡，尽管目前单克隆抗体能够引发癌细胞死亡，但这类药物仍然存在严重的副作用，而且生产这类药物的费用非常昂贵。
此前研究中，研究者Yunfeng Lin及其同事通过研究鉴别出了一种名为适配体（aptamer）的DNA短序列，其能识别并结合HER2，并以与单克隆抗体相同的方法定向作用促进溶酶体对其降解。适配体在血清中并不稳定，因此研究人员就想通过观察是否加入额外DNA纳米结构（tFNA，四面体骨架核酸）就能够增加适配体生物稳定性和抗癌活性。
这项研究中，研究人员设计出了一种DNA纳米机器人，其由携带附加HER2适配体的tFNA组成，当注射到小鼠体内后，这种纳米机器人在机体血液中存留的时间是游离适配体的两倍多，随后研究者在培养皿中将纳米机器人加入到三种乳腺癌细胞系中，结果发现，纳米机器人仅能够杀灭HER2阳性的细胞系，额外加入的tFNA能够促进更多适配体结合HER2蛋白，从而降低细胞表面HER2的水平。相比单克隆抗体而言，尽管纳米机器人能够轻松廉价地制造，但在其应用于临床中治疗乳腺癌之前仍然需要进一步改进。
原始出处：Wenjuan，MaYuxi，ZhanYuxin Zhang, et al.An Intelligent DNA Nanorobot with in Vitro Enhanced Protein Lysosomal Degradation of HER2，Nano Letters(2019) doi:10.1021/acs.nanolett.9b01320