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  近期，天津大學化工學院仰大勇教授團隊在Journal of the American Chemical Society上發表關于DNA生物功能材料用于免疫治療的最新進展。這一研究工作面向腫瘤免疫治療的應用需求，致力于突破腫瘤浸潤T淋巴細胞分離提純的技術瓶頸，通過DNA材料的精巧設計，為腫瘤免疫治療探索了一條新的途徑。天津大學化工學院姚池副教授和碩士研究生朱晨旭（現為中山大學博士生）為共同第一作者。研究得到國家自然科學基金等資助支持。

  基于腫瘤浸潤T細胞的免疫療法近年來在臨床試驗中取得了突破性進展。這一療法中的T細胞不需要基因工程改造，但依賴于高純度、高活性T細胞的分離提取。現有的細胞分離方法，例如流式分選法、免疫磁珠法等，存在樣本污染、剪切力損傷細胞和依賴大型儀器等問題，獲取高純度低損傷的T細胞仍然存在挑戰。脫氧核糖核酸（DNA）是一種生物大分子，具有分子精準可編程和生物相容性好等特點，特別是利用DNA適配體可以實現對目標細胞的特異性識別和分離。仰大勇教授團隊在前期工作中開發了一種基于物理交聯的DNA水凝膠網絡，實現了從骨髓細胞中高效無損分離含量極低的間充質干細胞（Journal of the American Chemical Society, 2020, 142, 3422；Nature Protocols, 2021, DOI: 10.1038/s41596-021-00621-2）。

圖1. DNA水凝膠網絡用于腫瘤浸潤T細胞高效捕獲和黑色素瘤局部免疫治療

  在該研究中，團隊通過DNA序列的精巧設計，構建了含有多種功能模塊的DNA網絡，包括1）適配體模塊：識別和捕獲T細胞，同時封閉免疫檢查點；2）CpG寡核苷酸模塊：激活抗原呈遞細胞，增強免疫效果；3）互補序列模塊：介導DNA網絡形成，實現T細胞封裝，并提供酶切割位點；4）限制酶模塊：響應腫瘤炎癥環境，切割DNA網絡。這些功能模塊序列集成在一條DNA模板鏈中，通過高效的酶促擴增反應，串聯集成在超長DNA單鏈中，形成DNA水凝膠網絡，實現T細胞的高效、特異性和無損分離。獲得的T細胞純度達到98%，存活率達到90%。攜帶T細胞的DNA水凝膠注射至腫瘤病灶，響應腫瘤炎癥環境實現T細胞的釋放和激活，對小鼠黑色素瘤的局部免疫治療效果顯著。該研究為分離重要生物顆粒（干細胞、免疫細胞、外泌體等）提供了新的策略，為重大疾病的免疫治療開拓了新的路徑。

  原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c07036

  仰大勇課題組以生物大分子DNA為研究主線，聚焦DNA生物功能材料化學組裝與智能制造，并用于生命分析和疾病治療。課題組主頁：yanglab-dna.com