人工髮夾 DNA 結合癌細胞 mRNA，可望成為潛在療法

癌症是一項棘手的全球健康問題，目前的治療方法有其侷限性。基於 RNA 核酸的藥物雖可以控制細胞的生物學功能，有望改變醫學的未來，並為戰勝癌症和其他難治性疾病的努力提供重大推動力。如人工核酸，因其可以被多種細胞內、外的核酸感測器識別，並能刺激先天免疫反應，被認為是潛在的癌症免疫治療材料而頗受關注。

然而，用於癌症治療的核酸藥物一直具有挑戰性，因為很難使核酸區分癌細胞和其他健康細胞。這意味著如果健康細胞無意中受到攻擊，就有可能對患者的免疫系統產生不利影響。它們對癌細胞的低選擇性會導致嚴重的全身性的免疫毒性（systemic immunotoxicity），使得人工核酸分子難以用於免疫癌症治療。

首個由細胞內 DNA 自行衍生選擇性溶瘤 ( oncolysis ) 技術

為了克服這項挑戰，東京大學的研究人員計畫藉由新標靶殺死癌細胞。他們開發了一種類似髮夾 DNA 技術，能夠使腫瘤選擇性地活化免疫來誘導細胞毒性。這種人工 DNA 由細胞內 microRNA-21 ( miR-21 ) 觸發的長切口雙股 DNA 組成，可在各種類型的癌細胞中表現。來自髮夾 DNA 的產物基於先天免疫活化，在體外和體內選擇性地殺死 miR-21 的癌細胞。

當將 DNA 注射到癌細胞中時，它們會連接到在某些癌症中過量產生的 microRNA ( miRNA ) 分子然後拆開並重新連接，形成更長的 DNA 鏈，進而觸發免疫反應。這種反應不僅殺死了癌細胞，還阻止了腫瘤組織進一步生長。這種方法不同於傳統的抗癌藥物治療，為癌症治療提供了一種新的方法，有望帶來藥物開發的新紀元。

人造 oHP 可協助免疫系統識別過度表達的 miR-21

癌細胞會過度表達或複製某些 DNA 或 RNA 分子，導致它們無法正常發揮作用。miR-21 常在某些癌症中過度表達，該團隊開發的 oHP（Oncolytic DNA hairpin pair）成對的人工崩解腫瘤髮夾 DNA (artificial oncolytic hairpin DNA pair ) ，當 oHP 遇到 miR-21 的短RNA 時，它們會被觸發形成更長的 DNA 鏈。自然的 oHP 由於其彎曲的髮夾形狀而不會形成更長的股鍊，但人造 oHP 進入細胞並遇到目標 microRNA 時，它們會打開並與之結合併形成更長的鏈，協助免疫系統識別過度表達的 miR-21 ，並活化先天免疫反應，導致癌細胞死亡。

這些測試對在人類子宮頸癌衍生細胞、人類三陰性乳腺癌衍生細胞和小鼠惡性黑色素瘤衍生細胞中發現的過度表達的 miR-21 有效。該研究小組發現了長 DNA 鏈的形成，對短 DNA oHP 和過表達的 miR-21 之間的相互作用，是其用作選擇性放大免疫反應的一個例子，可以標靶讓腫瘤縮小，與已知的核酸藥物不同。

研究團隊說：「這項研究結果對科學界和癌症患者來說是個好消息，因為它將成為藥物開發的新選擇，雖然在提供治療方法之前，還需要詳細研究藥物的功效、毒性和潛在的給藥方法，但團隊對核酸與新藥開發的好處充滿信心。」

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參考資料：
1. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.2c08974
2. https://www.u-tokyo.ac.jp/focus/en/press/z0508_00265.html