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Oncolytic Hairpin DNA Pair: Selective Cytotoxic Inducer through MicroRNA-Triggered DNA Self-Assembly

核酸 DNA 化学 溶瘤病毒 免疫系统 先天免疫系统 癌细胞 细胞内 癌症 小RNA DNA损伤 细胞生物学 细胞毒性 体外 生物 生物化学 基因 免疫学 遗传学
作者
Kunihiko Morihiro,Hiraki Osumi,Shunto Morita,Takara Hattori,Manami Baba,Naoki Harada,Riuko Ohashi,Akimitsu Okamoto
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:145 (1): 135-142 被引量:11
标识
DOI:10.1021/jacs.2c08974
摘要

Artificial nucleic acids have attracted much attention as potential cancer immunotherapeutic materials because they are recognized by a variety of extracellular and intracellular nucleic acid sensors and can stimulate innate immune responses. However, their low selectivity for cancer cells causes severe systemic immunotoxicity, making it difficult to use artificial nucleic acid molecules for immune cancer therapy. To address this challenge, we herein introduce a hairpin DNA assembly technology that enables cancer-selective immune activation to induce cytotoxicity. The designed artificial DNA hairpins assemble into long nicked double-stranded DNA triggered by intracellular microRNA-21 (miR-21), which is overexpressed in various types of cancer cells. We found that the products from the hairpin DNA assembly selectively kill miR-21-abundant cancer cells in vitro and in vivo based on innate immune activation. Our approach is the first to allow selective oncolysis derived from intracellular DNA self-assembly, providing a powerful therapeutic modality to treat cancer.
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