研究成果

Small&Matter-张欢课题组及团队揭示了框架核酸调控的免疫激活特性

发布时间:2023-08-18 

近日,上海交通大学张欢课题组Small(IF=13.3)期刊上发表题为 “Morphology Dictated Immune Activation with Framework Nucleic Acids” 的文章, 该工作设计并合成了不同形态的框架核酸 (Framework nucleic acids, FNAs) 以此探究其自身免疫激活效应,并利用框架核酸的可编程性,实现精准调控负载CpG免疫佐剂(cytosine-phosphate-guanine oligodeoxynucleotides , CpG) 的空间位置,探究其对免疫激活的影响。

框架核酸(FNAs)基于简单的Watson-Crick碱基配对规则,目前可以设计制备具有不同形状、大小和尺寸的任意框架核酸。由于具备良好的生物相容性、可编程性和精准控制等优越性能,FNAs近年来广泛应用于生物传感、免疫治疗、药物递送等领域,但作为载体的FNAs自身是否会引发免疫刺激效应,近年来引起了人们的广泛关注。

该工作中,我们通过设计并合成不同形态的FNAs,系统的研究了框架核酸的尺寸大小、形状、剂量、细胞摄取量、孵育条件(有无血清)等因素对免疫激活的影响,最终发现FNAs自身引发的免疫刺激效应取决于剂量和形态。并通过不同形态的FNAs精准调控负载免疫佐剂CpG的空间位置,以此探究该因素对免疫刺激效应的影响,证明了当CpG空间间距~7-8 nm时,具备最强的免疫激活特性。该研究证实,FNAs作为一种人工合成的核酸结构,可以作为一种优良的工具去研究下游的免疫效应,为后续基于FNAs的免疫药物递送载体的设计提供了有价值的指导意见。

图1   基于框架核酸的免疫活性研究示意图

上海交通大学农业与生物学院张欢长聘教轨副教授与华南理工大学张宏陆教授为论文的共同通讯作者,联合培养研究生胡瑶罗中旭为论文共同第一作者,并得到樊春海院士团队的支持。该研究受到国家自然科学基金、上海市浦江人才计划等项目的资助。

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202303454

另外,张欢教授还受到Cell Press旗下Matter(IF 19.97)杂志邀请,与合作者一起撰写Preview文章 “In situ DNA storage with whole blood cryogenic silicification”(Matter, 2023, 6, 26)。文章介绍了发表在Nat. Commun. 2022, 13, 6265上原位存储DNA的新技术,实现室温下长期稳定存储DNA。 DNA不仅是生命遗传信息的载体,还具有数据信息存储的超凡能力。国家“十四五”规划中将DNA存储列入拟加快布局的前沿技术之一。DNA信息存储技术的开发及转化应用也是张欢课题组研究方向之一。

原文链接:https://www.cell.com/matter/pdf/S2590-2385(22)00660-9.pdf

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