[出典] "Telomerase-Responsive CRISPR System-Regulated Nanobomb for Triggering Research on Telomerase 'Self-Detonation'" Zhang W, Li Z, Lin X, Guo Y. ACS Appl Mater Interfaces. 2024-12-16. https://doi.org/10.1021/acsami.4c18859 [所属] School of Chemistry and Chemical EngineeringQilu U Technology (斉魯工業大学)；グラフィカルアブストラクト
腫瘍マーカーを標的とすることは、腫瘍治療の最も重要なアプローチの一つであるが、腫瘍マーカー反応の「自殺」パターンは、非常に困難な研究である。テロメラーゼは、ヒトの長寿と癌の進行に関連する重要な因子の一つとして、癌診断のための新たなバイオマーカーと考えられている。中国の研究チームは今回、標的薬物送達ナノ爆弾─BIBR1532@HSN/FQDNA/MUC1アプタマー（B@HDA）は、中空シリカナノ粒子（hollow silica nanoparticles: HSN）とCRISPRシステムに基づいて、標的薬物送達ナノ爆弾 (nanobomb)─BIBR1532@HSN/FQDNA/MUC1アプタマー（B@HDA）を作製した。
アミノ修飾FQDNAとアミノ修飾MUC1アプタマーは、カルボキシル官能基化HSNの表面に共有結合している。アミノ修飾MUC1アプタマーはナノ爆弾を乳がん細胞（MCF-7）に特異的に誘導し、FQDNAはテロメラーゼ阻害剤（BIBR1532）をHSN内に封じ込める。
MCF-7細胞で高発現しているテロメラーゼによって認識されるテロメラーゼプライマー（TPs）が、DNA基質を形成するために伸長される。基質はcrRNA塩基と対になり、CRISPR-Cas12aを効果的に活性化する。活性化されたCRISPR-Cas12aはアミノ修飾FQDNAを正確に切断し、テロメラーゼ活性を阻害するBIBR1532を放出し、ひいては、テロメラーゼの「自殺」が実現する。
本研究のナノ爆弾には次のような利点がある：
- FQDNAの 「閉鎖 」効果はBIBR1532の非特異的放出の減少に寄与する。
- CRISPRと組み合わせたB@HDAは、MCF-7細胞のミトコンドリア機能障害と細胞老化を制御する。
- 担癌マウスモデルにおいて、CRISPRと組み合わせたB@HDAは、良好な生体適合性とMCF-7腫瘍に対する明らかな腫瘍切除効果を示し、幅広い癌細胞株への応用の可能性を示唆している。
こうしてナノ爆弾は、テロメラーゼの特異的阻害と腫瘍細胞の増殖抑制のための調整可能なスイッチを提供し、老化を促進し、がんを治療するための有望な手段となる。
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