2024年9月5日，内蒙古大学生物医学研究院张鹏飞课题组和中国科学院杭州医学研究所宋杰课题组合作，在Small Methods期刊上在线发表题为：“Investigation and Regulation of DNA Nanostructures on Activating cGAS-STING Signaling” 的研究论文。

DNA纳米结构在本质上是核酸分子，进入细胞后在一定程度上会被核酸感受器识别，从而引起先天免疫；核酸免疫适度激活有助于抵抗病原体，但过度激活可能导致自身免疫病。因此，通过DNA纳米技术将天然核酸链通过人工设计折叠，形成不同程度激活先天免疫的纳米结构，这在药物递送和疾病诊断治疗等生物医学领域展现出了极大的潜力。目前，虽然已有研究探索核酸纳米结构在激活先天免疫感受器方面的潜力，但主要集中在Toll样受体家族上的先天感受器上。在固有免疫系统中，cGAS-STING信号通路对于识别细胞质中的DNA并触发免疫反应至关重要，然而关于利用核酸纳米技术调节cGAS-STING通路的研究却鲜有报道。

该研究发现，DNA纳米结构的紧密折叠显著抑制了cGAS-STING信号通路的激活，双链DNA的完整性和其空间排列对免疫系统的激活具有决定性影响。结构化的DNA双链（包括DNA四面体、DNA管以及DNA折纸）在空间上紧密排列，显著降低了cGAS对双链DNA的识别和结合，从而抑制了下游信号通路的激活。研究还揭示了双链DNA的长度、数量和空间分布协调影响cGAS-STING信号通路的激活水平。

课题组联合培养的博士研究生邹可萱同学和张鹏飞研究员为该论文的共同第一作者，宋杰研究员是本文的通讯作者。此外，感谢上海交通大学王雨琦博士、新加坡国立大学刘岩博士、南京医科大学冀斌博士以及中国科学院杭州医学研究所詹鹏飞研究员在该项目研究过程中给予的巨大帮助。该研究得到了科技部、基金委以及相关省市的科研基金资助。

DNA纳米结构动态激活cGAS-STING信号的研究示意图

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smtd.202401041