胰腺癌因其组织致密、边界不清等特点，长期以来成为医学界最难应对的癌种之一。近日，美国伊利诺伊大学香槟分校与普渡大学的研究团队联合发布新成果：他们利用DNA折纸结构，成功将荧光成像探针精准递送至胰腺癌细胞，而对正常组织几乎无影响。这项突破性研究成果已发表于《Advanced Science》期刊。
研究由伊利诺伊大学机械科学与工程教授韩范秀（Bumsoo Han）与普渡大学教授崔钟贤（Jong Hyun Choi）共同主导。团队研发出一种特殊设计的DNA折纸结构，能携带荧光染料并特异性靶向携带KRAS突变的人类癌细胞——这一突变在95%的胰腺癌病例中存在。
“这项研究不仅有助于更精确地对癌症进行成像，还为选择性化疗药物的精准递送提供了新路径，是对当前胰腺导管腺癌治疗方式的一大进步，”韩教授表示，“目前手术切除肿瘤仍是主要治疗手段，而更准确地标示肿瘤边界，无疑将提升手术效果。”
研究团队使用3D打印“类肿瘤体”（tumoroids）与类肿瘤微流控系统（microfluidic tumor-stroma models）模拟真实肿瘤微环境，以减少动物实验的依赖，加速研究成果向临床应用转化。
在实验中，研究人员将装载染料的DNA折纸结构加入模拟肿瘤模型中，并通过荧光成像技术追踪其在组织中的分布。随后，他们将该结构应用于带有人体胰腺癌组织的小鼠体内，以验证其在更接近生理条件下的分布情况。
实验测试了多种形状与尺寸的DNA折纸结构。结果显示，长约70纳米、直径约30纳米的管状结构，以及长约6纳米、同样直径约30纳米的结构，表现出最佳的癌组织摄取能力，同时不易被周围健康组织吸收。而尺寸更大的管状结构以及所有规格的片状结构（tile-shaped）效果均不理想。
“我们原本以为越小的结构越容易被癌组织吸收，但实验结果显示，不仅大小，结构的形状也至关重要，”韩教授指出，“我们找到了一个摄取效率的‘甜蜜点’。”
下一阶段，团队计划在这些DNA折纸结构中加载化疗药物，探索能否实现对癌细胞的精准治疗，同时避免正常细胞受到影响。“我们还将继续利用工程化的肿瘤模型，减少动物实验，推动药物开发的快速转化，这是我们非常自豪的方向，”韩教授补充道。
参考文献：Hye‐ran Moon et al, DNA Origami‐Cyanine Nanocomplex for Precision Imaging of KRAS‐Mutant Pancreatic Cancer Cells, Advanced Science (2025). DOI: 10.1002/advs.202410278
编辑：王洪
排版：李丽
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