标题摘要内容
 技术前沿 
技术前沿
Mol Cancer | 结合纳米材料,明星分子ciRS-7又添佳作
来源: | 作者:geneseed | 发布时间: 2021-11-11 | 61 次浏览 | 分享到:

肾细胞癌(RCC)是泌尿系统常见的恶性肿瘤,在过去十年间其发病率持续上升。由于RCC对放疗和化疗不敏感,基因靶向治疗为其治疗提供了新的方向,一些靶向药物目前正在临床实践中使用[1]。纳米材料作为基因药物载体,与基因药物形成纳米复合物,对组织和细胞具有靶向性,在基因靶向治疗领域具有得天独厚的优势。

 

环状RNAs(CircRNAs)是一种新发现的非编码RNAs(ncRNAs)。越来越多的研究发现,CircRNAs可能在多种恶性肿瘤的发病机制中发挥关键作用。

2013年,奥尔胡斯大学分子生物学和遗传学系的Jørgen Kjems和Thomas B. Hansen等人发现ciRS-7具有多个miR-7结合位点,miR-7是多种不同癌症相关通路的重要调节因子,因此起到有效的miR-7海绵作用,作为ceRNA影响miRNA靶标基因活性[2]。CiRS-7作为首次对自然表达的circRNAs进行功能分析的明星分子,打开了人们对circRNAs研究的新纪元。然而,ciRS-7在RCC治疗中的作用机制尚不清楚。

 

上周,彭波主任医师和李伟主治医师(同济大学医学院附属上海第十人民医院泌尿科),陈明主任医师和徐斌副主任医师(东南大学附属中大医院泌尿科)共同通讯在Mol Cancer发表文章ciRS-7 is a prognostic biomarker and potential gene therapy target for renal cell carcinoma,研究发现靶向ciRS-7的PBAE/si-ciRS-7纳米复合物的药物开发可能是治疗肾细胞癌的一种有希望的基因治疗策略。

作者首先使用GEO数据库进行数据分析发现在肿瘤及转移组织中高表达的ciRS-7。作者检测了ciRS-7在不同细胞系和85对组织中的表达,结果显示ciRS-7在RCC肿瘤细胞系和肿瘤组织中高表达。并且ciRS-7的高表达与更大的肿瘤大小、更高的Fuhrman分级和更差的生存率高度相关。作者设计了专门针对ciRS-7反向剪切位点的siRNA分子si-ciRS-7#2(显著性降低ciRS-7的表达水平,对母基因CDR1的表达水平没有影响)和一个过表达慢病毒(OE-ciRS-7),进行功能试验发现ciRS-7促进体外RCC细胞增殖、迁移和侵袭。

 

作者通过使用circBank等数据库预测了可能与ciRS-7结合的miRNAs分子,并使用RNA pull-down实验和双荧光素酶实验证明ciRS-7和miR-139-3p之间的相互作用关系。进一步通过功能试验证明ciRS-7在RCC细胞中充当miR-139-3p的海绵,miR-139-3p在体外抑制RCC细胞增殖、迁移和侵袭。

作者通过对sh-ciRS-7和sh-NC的786-O稳转株细胞进行转录组测序以及蛋白水平分析,发现TAGLN是ciRS-7的作用靶点。进一步分析发现ciRS-7调节miR-139-3p/TAGLN轴,激活PI3K/AKT信号通路,促进RCC细胞增殖、迁移和侵袭

 

最后作者使用纳米材料PBAE结合si-ciRS-7形成纳米复合物,作为高效低毒的靶向基因递送媒介。根据PBAE和si-ciRS-7的重量比,作者制备了九种不同比例的纳米复合物。最终发现当PBAE和si-ciRS-7的重量比超过40时,形成了相对均匀的纳米颗粒。80的PBAE/si-ciRS-7获得了优异的性能和较高的加载效率(98%)。作者通过cck-8实验发现相比于单独使用PBAE和si-ciRS-7,PBAE/siciRS-7对RCC细胞的增殖具有更强的抑制作用。并通过体内实验发现,ciRS-7增强体内RCC肿瘤生长和转移,PBAE/si-ciRS-7纳米复合物可抑制这些效应。

 

 

ciRS-7通过miR139-3p/TAGLN/PI3K/AKT促进RCC的进展和转移

 

本研究表明ciRS-7RCC进展过程中发挥致癌基因作用。ciRS-7通过与miR139-3p结合并阻断其对TAGLN的抑制作用,通过一种新的调节途径促进RCC的进展和转移,而TAGLN可通过PI3K/AKT信号通路促进RCC的进展和转移。此外,作者还制备了PBAE/si-ciRS-7纳米复合物,这将为RCC基因治疗相关药物的开发提供新的见解和方向

 

参考文献:

[1]. Capitanio U, Montorsi F . Renal cancer. Lancet. 2016;387(10021):894–906.

[2]. Hansen, T., Jensen, T., Clausen, B. et al. Natural RNA circles function as efficient microRNA sponges. Nature 495, 384–388 (2013). https://doi.org/10.1038/nature11993