基于DNA折纸的肿瘤新抗原递送系统及其制备方法和应用技术方案

本发明专利技术提供了一种基于DNA折纸的肿瘤新抗原递送系统的制备方法，选择8条单链DNA，其中三条单链的5

【技术实现步骤摘要】
基于DNA折纸的肿瘤新抗原递送系统及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于生物化学与医学免疫学领域，特别是通过锍盐中心将肿瘤新抗原肽引入到DNA折纸上，具体来说是一种基于DNA折纸的肿瘤新抗原递送系统及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]近几十年来，材料科学家受自然界自组装的启发，基于天然有机大分子、合成有机分子或无机分子等材料开发了一系列人工生物纳米分子，目前已被广泛应用于合成生物学、分子分析、生物计算、药物递送等多种领域。尽管基于纳米系统的运载体系在药物递送方面取得了令人瞩目的进展。但如何实现精确调控纳米颗粒的组装行为，仍是未来纳米载体开发面临的重要挑战。基于DNA折纸的纳米技术为此类载体的开发提供了可能。
[0003]作为生物源的大分子，DNA具有任何其他天然或合成分子不具备的可预测性和可编程性。基于严格的碱基互补配对原则，DNA可以自下而上的方式构建出大量可设计尺寸的自组装结构，实现精细的结构调整。碱基序列的随机可设计性，保证了纳米形状的编程性，这允许小分子有机物、DNA或RNA可同时以准确的化学计量，固定在静态或动态的DNA支架的特定位置上。此外，目前成熟的DNA自动化合成和修饰技术，以及商业化的DNA酶，为DNA载体的进一步调整和修饰提供了无限可能。可以说体外DNA自组装技术正在真正改变纳米科学。
[0004]有趣的是，研究发现带负电的DNA折纸可在无转染剂辅助的情况下高效穿透同样带负电的细胞膜。且相较于线性单链或双链DNA，DNA折纸具有显著的核酸酶抗性。虽然目前有关DNA折纸进入细胞的机制尚未定论，但这一特性无疑成为了DNA折纸用于药物递送的“加分项”。这也使得目前基于DNA折纸的纳米结构已被广泛应用于细胞成像、蛋白或基因药物递送等方面。此外，值得指出的是，作为肿瘤治疗的重要方向，免疫学家们一直致力于寻找兼备低免疫原性和高效性的肿瘤抗原的理想载体。
[0005]DNA良好的生物兼容性、可降解性以及可忽略的免疫原性，为肿瘤免疫治疗提供了新的选择。2011年Li等人在细胞水平证实了相较于商业化的转染试剂，载有CpG佐剂的DNA四面体显著增强了巨噬细胞分泌肿瘤相关因子的能力。次年，Liu等人将STV模式蛋白引入到DNA折纸中后，免疫注射小鼠，发现动物血清中特异性抗体含量得到明显提升。这也预示着“类病毒”的DNA折纸可能在肿瘤免疫治疗发挥独特优势。
[0006]2021年国家纳米科学中心的丁宝全团队设计了更复杂的DNA折纸，借助该载体同时将两种类型的核酸类免疫佐剂和肿瘤抗原肽高效递送到了抗原提成细胞中，显著抑制了肿瘤的生长。由此可见基于DNA折纸的纳米递送载体有望成为肿瘤免疫治疗的新兴载体。相信基于DNA折纸的肿瘤抗原疫苗，在动物学水平更深入的研究将为未来DNA折纸的临床应用提供坚实的技术支撑和理论依据。
[0007]因此，本专利技术中我们以最简单的DNA折纸—DNA四面体结构为模型，通过锍盐驱动的可逆共价偶联策略将肿瘤新抗原肽和核酸类免疫佐剂同时纳入到了DNA折纸递送系统中。随后通过系统的动物实验评估此类载体的有效性和安全性，期望为DNA折纸在肿瘤免疫
治疗研究提供系统的动物模型设计和技术评估指标。并期望为未来个性化肿瘤疫苗、DNA/RNA疫苗、及其他生物活性药物的递送提供一个全新的设计思路。

技术实现思路

[0008]针对现有技术中的上述技术问题，本专利技术提供了一种基于DNA折纸的肿瘤新抗原递送系统及其制备方法和应用，所述的这种基于DNA折纸的肿瘤新抗原递送系统及其制备方法和应用要解决现有技术中的药物对于治疗肿瘤的效果不佳的技术问题。
[0009]本专利技术提供了一种将肿瘤新抗原肽引入到DNA折纸中的方法，包括如下步骤：
[0010]1)一个设计用于制备DNA折纸的单链DNA的步骤，在所述的设计用于制备DNA折纸的单链DNA的步骤中，设计8条单链DNA；
[0011]第一条单链DNA的5
’
端至3
’
端的碱基含有两个功能区；
[0012]第二条单链DNA的5
’
端至3
’
端的碱基含有三个功能区；
[0013]第三条单链DNA的5
’
端至3
’
端的碱基含有两个功能区；
[0014]第四条单链DNA的5
’
端至3
’
端的碱基含有两个功能区；
[0015]第五条单链DNA的5
’
端至3
’
端的碱基含有三个功能区；
[0016]第六条单链DNA的5
’
端至3
’
端的碱基含有两个功能区；
[0017]第七条单链DNA的5
’
端至3
’
端的碱基含有两个功能区；
[0018]第八条单链DNA的5
’
端至3
’
端的碱基含有两个功能区；
[0019]所述的8条单链DNA各功能区碱基的配对情况如下：
[0020]第二条单链DNA的5
’
端至3
’
端的第二个功能区碱基与第五条单链DNA的5
’
端至3
’
端的第一个功能区、第六条单链DNA的5
’
端至3
’
端的第二个功能区碱基互补；
[0021]第三条单链DNA的5
’
端至3
’
端的第二个功能区碱基和第一条单链DNA的5
’
端至3
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端的第二个功能区、第二条单链DNA的5
’
端至3
’
端的第一个功能区碱基互补；
[0022]第四条单链DNA的5
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端至3
’
端的第一个功能区碱基和第七条单链DNA的5
’
端至3
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端的第一个功能区、第八条单链DNA的5
’
端至3
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端的第二个功能区碱基互补；
[0023]第五条单链DNA的5
’
端至3
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端的第二个功能区碱基和第三条单链DNA的5
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端至3
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端的第一个功能区、第四条单链DNA的5
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端至3
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端的第二个功能区碱基互补；
[0024]第七条单链DNA的5
’
端至3
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端的第二个功能区碱基和第一条单链DNA的5
’
端至3
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端的第一个功能区、第二条单链DNA的5
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端至3
’
端的第三个功能区碱基互补；
[0025]第八条单链DNA的5
’
端至3
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端的第一个功能区碱基和第六条单链DNA的5
’
端至3
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于DNA折纸的肿瘤新抗原递送系统的制备方法，其特征在于包括如下步骤：1)一个设计用于制备DNA折纸的单链DNA的步骤，在所述的设计用于制备DNA折纸的单链DNA的步骤中，设计8条单链DNA；第一条单链DNA的5
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端至3
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端的碱基含有两个功能区；第二条单链DNA的5
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端至3
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端的碱基含有三个功能区；第三条单链DNA的5
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端至3
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端的碱基含有两个功能区；第四条单链DNA的5
’
端至3
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端的碱基含有两个功能区；第五条单链DNA的5
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端至3
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端的碱基含有三个功能区；第六条单链DNA的5
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端至3
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端的碱基含有两个功能区；第七条单链DNA的5
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端至3
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端的碱基含有两个功能区；第八条单链DNA的5
’
端至3
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端的碱基含有两个功能区；所述的8条单链DNA各功能区碱基的配对情况如下：第二条单链DNA的5
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端至3
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端的第二个功能区碱基与第五条单链DNA的5
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端至3
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端的第一个功能区、第六条单链DNA的5
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端至3
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端的第二个功能区碱基互补；第三条单链DNA的5
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端至3
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端的第二个功能区碱基和第一条单链DNA的5
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端至3
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端的第二个功能区、第二条单链DNA的5
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端至3
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端的第一个功能区碱基互补；第四条单链DNA的5
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端至3
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端的第一个功能区碱基和第七条单链DNA的5
’
端至3
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端的第一个功能区、第八条单链DNA的5
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端至3
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端的第二个功能区碱基互补；第五条单链DNA的5
’
端至3
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端的第二个功能区碱基和第三条单链DNA的5
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端至3
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端的第一个功能区、第四条单链DNA的5
’
端至3
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端的第二个功能区碱基互补；第七条单链DNA的5
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端至3
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端的第二个功能区碱基和第一条单链DNA的5
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端至3
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端的第一个功能区、第二条单链DNA的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李子刚，尹丰，张亚萍，姜乐盈，刘招弟，
申请(专利权)人：北京大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：