包裹在细胞外囊泡(EVs)中的酶有望成为早期癌症诊断的生物标志物。然而,如何在EVs中精准测定酶的催化活性仍然是一项严峻的挑战。有鉴于此,国家纳米科学中心孙佳姝研究员、李乐乐研究员和应用分子进化基金会研究所Shuo Wan设计了一种酶触发的球形DNA纳米马达(EDM),其能够在多种生物样品中对EVs相关或游离脱嘌呤/脱嘧啶内切酶1(APE1,碱基切除修复的关键酶)的活性进行一锅、级联、高度敏感的分析。
本文要点:
(1)EDM可利用APE1触发的DNAzyme(Dz)激活及其对底物的自主切割来实现非线性信号放大。研究者利用EDM揭示了EVs中的APE1活性与其亲本癌细胞之间的强相关性。研究发现,EV APE1能够反映细胞APE1活性波动对化疗诱导DNA损伤的响应情况。
(2)在初步的临床研究(n = 63)中,基于EDM的检测结果显示,血清样本中超过80%的活性APE1被EVs封装。实验结果表明,EV APE1能够区分早期前列腺癌(PCa)患者和健康供体(HDs),总体准确率为92%,其性能优于血清中游离的APE1。综上所述,该研究开发的EDM有望成为定量检测EVs相关酶的多功能工具。
Jinqi Deng. et al. Spherical DNA Nanomotors Enable Ultrasensitive Detection of Active Enzymes in Extracellular Vesicles for Cancer Diagnosis. Angewandte Chemie International Edition. 2024
DOI: 10.1002/anie.202417165
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202417165