MicroRNA-21（miR-21）はヒトゲノムで最も早く発見されたmiRNAの一つであり、がんの早期診断、薬物治療、および予後評価に重要な情報を提供します。miRNAの低い豊富度や複雑な背景干渉という問題に対して、本研究では紫外光によるDNA鎖切断を利用し、触媒ヘアピン自己組織化（CHA）とデオキシリボザイム（DNAzyme）増幅技術を組み合わせて、光制御型のカスケード増幅センサー（CHA-DNAzyme）を構築しました。CHAの開始鎖は光開裂結合を含むヘアピン鎖によって最初に遮断されており、紫外光と標的miR-21が共に作用するときにのみ開始鎖が解放され、CHA反応が開始されます。同時に、触媒活性のないDNAzyme断片がそれぞれ準安定状態のCHAヘアピン反応物に組み込まれ、CHA過程でDNAzymeが形成されます。活性DNAzymeは基質鎖Sを循環的に切断し、信号増幅を実現します。最適条件下で、このプラットフォームは0.3～10 nmol/Lの範囲で良好な直線性を示し、検出限界は189 pmol/Lでした。さらに、このプラットフォームは異なる塩基ミスマッチ配列に対して高い特異性を持ち、希釈血清サンプル中のmiR-21検出にも成功し、高感度miRNA解析への良好な応用可能性を示しています。

触媒ヘアピン自己組織化; DNAzyme; 信号増幅; 紫外光活性化; miR-21