导读:多种肿瘤抑制基因的共沉默表达可能导致癌细胞恶性增加。研究者们鉴于单个肿瘤抑制基因抗癌疗法效果有限,开发出小环状单链DNA(CSSD),其可通过隔离负调节这些基因的微小RNA(miRNA)来上调共沉默肿瘤抑制基因的表达。
Science子刊新增文章—通过载有纳米颗粒的环状ssDNA可阻遏肿瘤抑制基因的共沉默来降低肿瘤恶性
本文通过模拟circRNA特征,设计了稳定耐降解且含连续多个miR-9互补位点的人工环状单链DNA(CSSD)分子,来研究 miRNA抑制剂(CSSD)对释放共沉默肿瘤抑制基因的影响。
微小RNA(miRNA)的失调与肿瘤恶性有关,每个miRNA具有多个靶基因。因此,调节单个miRNA的表达以同时释放多个肿瘤抑制基因共沉默表达可能是有效的肿瘤治疗手段。为阻断致癌miRNA的功能,基于寡核苷酸的方法已开发出小分子和miRNA“海绵”,但肿瘤抑制效率和抑制剂的持续时间需要进行改善。。结果表明,富含miRNA结合位点的工程化环状核酸可抑制miRNA功能并阻止肿瘤生长。
1. KLF17,CDH1和LASS2的共沉默与肿瘤恶性程度上调相关
为研究肿瘤抑制基因对不同肿瘤患者存活时间的影响,采用层次聚类分析比较与乳腺癌,肺癌和卵巢癌中51种肿瘤抑制基因相关的中位生存时间(图A);观察常见肿瘤抑制基因的表达与三种癌症中相对更大的中位存活时间,发现在三种癌症中影响中位存活时间的基因有5个出现重叠(图B);测试肝细胞癌组织中存活时间与三种蛋白表达之间的关系,发现KLF17,CDH1和LASS2同时低表达与肝细胞癌患者总生存期较短相关(图C)。
此外,研究KLF17,CDH1和LASS2表达与肝细胞癌临床分期或病理分级之间的相关性(图D-F),发现KLF1,CDH1和LASS2在肝细胞癌中的共沉默表达与预后不良、肿瘤进展、转移和血清AFP含量密切相关。
2.miR-9有助于KLF17、CDH1和LASS2共沉默和恶性肿瘤进展
研究人员发现,11个miRNA种子序列与miR-9具有一些序列相似性(图A),miR-9抑制KLF17,CDH1和LASS2 3'UTR荧光素酶活性并降低KLF17,CDH1和LASS2的表达(图B)。
转染后,过表达的这些基因的癌细胞中释放KLF17,CDH1和LASS2共沉默的效果(图A),三种基因的过表达抑制细胞增殖迁移、侵袭和集落形成并促进细胞凋亡(图B-E)。当三种基因同时过表达时,效果比每种基因单独过表达时更显著。
3.载有纳米颗粒的CSSD-9作为miR-9海绵,促进肿瘤抑制基因表达并抑制肿瘤基因恶性发展
为降低肿瘤细胞中miR-9含量,根据成熟miR-9序列设计了几种抑制剂。使用核酸外切酶VII,T5核酸外切酶,核糖核酸酶(RNase)R,含有血清的培养基或转染试剂用于酶促消化工程miRNA海绵。与circR-9相比,CSSD-9对酶促降解具抗性,在含有血清或转染试剂的培养基中更稳定(图D)。
CSSD-9和其他miR-9抑制剂被转移到纳米颗粒上的细胞,CSSD-9对降低miR-9含量和增加KLF17,CDH1和LASS2蛋白表达的影响最显著(图F、G)。
4. 全基因组基因表达芯片分析揭示了受CSSD-9影响的关键生物学功能
结果显示,经CSSD-9处理后,细胞凋亡、细胞内pH调节、免疫应答、炎症反应、IL-18相关的生物学过程以及CCR趋化因子受体结合相关的分子功能均上调;相反,细胞粘附、侵袭、迁移、血管生成、L-4生成相关生物过程和生长因子活性相关分子功能的正调节均下调(图4)。
图4 基因表达芯片分析揭示了受CSSD-9影响的关键生物学功能
5. CSSD-9抑制miR-9细胞肿瘤表达
为研究CSSD-9在体内的抑制作用,在BALB / c裸鼠的中背区皮下注射约1×106个HeLa细胞。将20μg的CSSD-9和20μl纳米颗粒的混合物注射到SiHa、A549和带有HepG2肿瘤的小鼠体内,CSSD-9降低了三种模型中的肿瘤生长,其抑制作用在I.T.中更为明显(图6B);用CSSD-9处理的小鼠中肺转移结节数量减少(图C、D);通过qRTPCR检测肿瘤组织中KLF17,CDH1和LASS2的miR-9和mRNA表达,结果显示CSSD-9抑制miR-9表达并增加KLF17、CDH1和LASS2三者表达(图E、F)。
6.在患者衍生的肿瘤异种移植模型中CSSD-9特异性抑制具有高miR-9表达的肿瘤
从61名患者中获得43种不同原发肿瘤并建立肿瘤异种移植(PDX)模型。结果揭示CSSD-9具有潜在的临床治疗价值,可将其视为使用CSSD治疗前临床易感性评估。采用IHC和FISH检测43例肿瘤中的KLF17、CDH1、LASS2和miR-9表达,发现其与肿瘤组织中的miR-9呈负相关;对患者肿瘤中CSSD-9肿瘤抑制率与miR-9、KLF17、CDH1和LASS2的表达之间的关系进行分析,发现肿瘤抑制率与miR-9表达正相关,但与KLF17、CDH1和LASS2表达呈负相关(图6)。
图6 CSSD-9特异性抑制PDX模型中具高miR-9表达的肿瘤
本文研究表明,CSSD-9转染纳米粒子细胞能够有效抑制多种肿瘤增殖、迁移和侵袭并促进其凋亡。 CSSD-9充当海绵并直接抑制miR-9活性,从而恢复肿瘤细胞中miR-9靶肿瘤抑制基因KLF17、CDH1和LASS2的功能。CSSD-9能够靶向肿瘤细胞和MDSCs,但还需要进一步研究以确定CSSD-9是如何影响肿瘤免疫。
miRNA抑制剂,即人工CSSD,其可通过在体外和体内转染纳米颗粒有效地降低肿瘤并促进miRNA活性;此研究提供了基于miRNA的“共沉默”肿瘤抑制基因复活的新见解,并指出一种精确的多靶点药物可用于潜在肿瘤治疗。
参考文献:
Jing Meng, Shuang Chen, Jing-xia Han,et al. Derepression of co-silenced tumor suppressor genes by nanoparticle-loaded circular ssDNA reduces tumor malignancy. science translational medicine.2018,5:1-14.
Science子刊新增文章—通过载有纳米颗粒的环状ssDNA可阻遏肿瘤抑制基因的共沉默来降低肿瘤恶性
本文通过模拟circRNA特征,设计了稳定耐降解且含连续多个miR-9互补位点的人工环状单链DNA(CSSD)分子,来研究 miRNA抑制剂(CSSD)对释放共沉默肿瘤抑制基因的影响。
微小RNA(miRNA)的失调与肿瘤恶性有关,每个miRNA具有多个靶基因。因此,调节单个miRNA的表达以同时释放多个肿瘤抑制基因共沉默表达可能是有效的肿瘤治疗手段。为阻断致癌miRNA的功能,基于寡核苷酸的方法已开发出小分子和miRNA“海绵”,但肿瘤抑制效率和抑制剂的持续时间需要进行改善。。结果表明,富含miRNA结合位点的工程化环状核酸可抑制miRNA功能并阻止肿瘤生长。
1. KLF17,CDH1和LASS2的共沉默与肿瘤恶性程度上调相关
为研究肿瘤抑制基因对不同肿瘤患者存活时间的影响,采用层次聚类分析比较与乳腺癌,肺癌和卵巢癌中51种肿瘤抑制基因相关的中位生存时间(图A);观察常见肿瘤抑制基因的表达与三种癌症中相对更大的中位存活时间,发现在三种癌症中影响中位存活时间的基因有5个出现重叠(图B);测试肝细胞癌组织中存活时间与三种蛋白表达之间的关系,发现KLF17,CDH1和LASS2同时低表达与肝细胞癌患者总生存期较短相关(图C)。
此外,研究KLF17,CDH1和LASS2表达与肝细胞癌临床分期或病理分级之间的相关性(图D-F),发现KLF1,CDH1和LASS2在肝细胞癌中的共沉默表达与预后不良、肿瘤进展、转移和血清AFP含量密切相关。
2.miR-9有助于KLF17、CDH1和LASS2共沉默和恶性肿瘤进展
研究人员发现,11个miRNA种子序列与miR-9具有一些序列相似性(图A),miR-9抑制KLF17,CDH1和LASS2 3'UTR荧光素酶活性并降低KLF17,CDH1和LASS2的表达(图B)。
转染后,过表达的这些基因的癌细胞中释放KLF17,CDH1和LASS2共沉默的效果(图A),三种基因的过表达抑制细胞增殖迁移、侵袭和集落形成并促进细胞凋亡(图B-E)。当三种基因同时过表达时,效果比每种基因单独过表达时更显著。
3.载有纳米颗粒的CSSD-9作为miR-9海绵,促进肿瘤抑制基因表达并抑制肿瘤基因恶性发展
为降低肿瘤细胞中miR-9含量,根据成熟miR-9序列设计了几种抑制剂。使用核酸外切酶VII,T5核酸外切酶,核糖核酸酶(RNase)R,含有血清的培养基或转染试剂用于酶促消化工程miRNA海绵。
与circR-9相比,CSSD-9对酶促降解具抗性,在含有血清或转染试剂的培养基中更稳定(图D)。
CSSD-9和其他miR-9抑制剂被转移到纳米颗粒上的细胞,CSSD-9对降低miR-9含量和增加KLF17,CDH1和LASS2蛋白表达的影响最显著(图F、G)。
4. 全基因组基因表达芯片分析揭示了受CSSD-9影响的关键生物学功能
结果显示,经CSSD-9处理后,细胞凋亡、细胞内pH调节、免疫应答、炎症反应、IL-18相关的生物学过程以及CCR趋化因子受体结合相关的分子功能均上调;相反,细胞粘附、侵袭、迁移、血管生成、L-4生成相关生物过程和生长因子活性相关分子功能的正调节均下调(图4)。
图4 基因表达芯片分析揭示了受CSSD-9影响的关键生物学功能
5. CSSD-9抑制miR-9细胞肿瘤表达
为研究CSSD-9在体内的抑制作用,在BALB / c裸鼠的中背区皮下注射约1×106个HeLa细胞。
将20μg的CSSD-9和20μl纳米颗粒的混合物注射到SiHa、A549和带有HepG2肿瘤的小鼠体内,CSSD-9降低了三种模型中的肿瘤生长,其抑制作用在I.T.中更为明显(图6B);用CSSD-9处理的小鼠中肺转移结节数量减少(图C、D);通过qRTPCR检测肿瘤组织中KLF17,CDH1和LASS2的miR-9和mRNA表达,结果显示CSSD-9抑制miR-9表达并增加KLF17、CDH1和LASS2三者表达(图E、F)。
6.在患者衍生的肿瘤异种移植模型中CSSD-9特异性抑制具有高miR-9表达的肿瘤
从61名患者中获得43种不同原发肿瘤并建立肿瘤异种移植(PDX)模型。结果揭示CSSD-9具有潜在的临床治疗价值,可将其视为使用CSSD治疗前临床易感性评估。
采用IHC和FISH检测43例肿瘤中的KLF17、CDH1、LASS2和miR-9表达,发现其与肿瘤组织中的miR-9呈负相关;对患者肿瘤中CSSD-9肿瘤抑制率与miR-9、KLF17、CDH1和LASS2的表达之间的关系进行分析,发现肿瘤抑制率与miR-9表达正相关,但与KLF17、CDH1和LASS2表达呈负相关(图6)。
图6 CSSD-9特异性抑制PDX模型中具高miR-9表达的肿瘤
本文研究表明,CSSD-9转染纳米粒子细胞能够有效抑制多种肿瘤增殖、迁移和侵袭并促进其凋亡。 CSSD-9充当海绵并直接抑制miR-9活性,从而恢复肿瘤细胞中miR-9靶肿瘤抑制基因KLF17、CDH1和LASS2的功能。CSSD-9能够靶向肿瘤细胞和MDSCs,但还需要进一步研究以确定CSSD-9是如何影响肿瘤免疫。
miRNA抑制剂,即人工CSSD,其可通过在体外和体内转染纳米颗粒有效地降低肿瘤并促进miRNA活性;此研究提供了基于miRNA的“共沉默”肿瘤抑制基因复活的新见解,并指出一种精确的多靶点药物可用于潜在肿瘤治疗。
参考文献:
Jing Meng, Shuang Chen, Jing-xia Han,et al. Derepression of co-silenced tumor suppressor genes by nanoparticle-loaded circular ssDNA reduces tumor malignancy. science translational medicine.2018,5:1-14.
导读:多种肿瘤抑制基因的共沉默表达可能导致癌细胞恶性增加。研究者们鉴于单个肿瘤抑制基因抗癌疗法效果有限,开发出小环状单链DNA(CSSD),其可通过隔离负调节这些基因的微小RNA(miRNA)来上调共沉默肿瘤抑制基因的表达。
Science子刊新增文章—通过载有纳米颗粒的环状ssDNA可阻遏肿瘤抑制基因的共沉默来降低肿瘤恶性
本文通过模拟circRNA特征,设计了稳定耐降解且含连续多个miR-9互补位点的人工环状单链DNA(CSSD)分子,来研究 miRNA抑制剂(CSSD)对释放共沉默肿瘤抑制基因的影响。
微小RNA(miRNA)的失调与肿瘤恶性有关,每个miRNA具有多个靶基因。因此,调节单个miRNA的表达以同时释放多个肿瘤抑制基因共沉默表达可能是有效的肿瘤治疗手段。为阻断致癌miRNA的功能,基于寡核苷酸的方法已开发出小分子和miRNA“海绵”,但肿瘤抑制效率和抑制剂的持续时间需要进行改善。。结果表明,富含miRNA结合位点的工程化环状核酸可抑制miRNA功能并阻止肿瘤生长。
1. KLF17,CDH1和LASS2的共沉默与肿瘤恶性程度上调相关
为研究肿瘤抑制基因对不同肿瘤患者存活时间的影响,采用层次聚类分析比较与乳腺癌,肺癌和卵巢癌中51种肿瘤抑制基因相关的中位生存时间(图A);观察常见肿瘤抑制基因的表达与三种癌症中相对更大的中位存活时间,发现在三种癌症中影响中位存活时间的基因有5个出现重叠(图B);测试肝细胞癌组织中存活时间与三种蛋白表达之间的关系,发现KLF17,CDH1和LASS2同时低表达与肝细胞癌患者总生存期较短相关(图C)。
此外,研究KLF17,CDH1和LASS2表达与肝细胞癌临床分期或病理分级之间的相关性(图D-F),发现KLF1,CDH1和LASS2在肝细胞癌中的共沉默表达与预后不良、肿瘤进展、转移和血清AFP含量密切相关。
2.miR-9有助于KLF17、CDH1和LASS2共沉默和恶性肿瘤进展
研究人员发现,11个miRNA种子序列与miR-9具有一些序列相似性(图A),miR-9抑制KLF17,CDH1和LASS2 3'UTR荧光素酶活性并降低KLF17,CDH1和LASS2的表达(图B)。
转染后,过表达的这些基因的癌细胞中释放KLF17,CDH1和LASS2共沉默的效果(图A),三种基因的过表达抑制细胞增殖迁移、侵袭和集落形成并促进细胞凋亡(图B-E)。当三种基因同时过表达时,效果比每种基因单独过表达时更显著。
3.载有纳米颗粒的CSSD-9作为miR-9海绵,促进肿瘤抑制基因表达并抑制肿瘤基因恶性发展
为降低肿瘤细胞中miR-9含量,根据成熟miR-9序列设计了几种抑制剂。使用核酸外切酶VII,T5核酸外切酶,核糖核酸酶(RNase)R,含有血清的培养基或转染试剂用于酶促消化工程miRNA海绵。
与circR-9相比,CSSD-9对酶促降解具抗性,在含有血清或转染试剂的培养基中更稳定(图D)。
CSSD-9和其他miR-9抑制剂被转移到纳米颗粒上的细胞,CSSD-9对降低miR-9含量和增加KLF17,CDH1和LASS2蛋白表达的影响最显著(图F、G)。
4. 全基因组基因表达芯片分析揭示了受CSSD-9影响的关键生物学功能
结果显示,经CSSD-9处理后,细胞凋亡、细胞内pH调节、免疫应答、炎症反应、IL-18相关的生物学过程以及CCR趋化因子受体结合相关的分子功能均上调;相反,细胞粘附、侵袭、迁移、血管生成、L-4生成相关生物过程和生长因子活性相关分子功能的正调节均下调(图4)。
图4 基因表达芯片分析揭示了受CSSD-9影响的关键生物学功能
5. CSSD-9抑制miR-9细胞肿瘤表达
为研究CSSD-9在体内的抑制作用,在BALB / c裸鼠的中背区皮下注射约1×106个HeLa细胞。
将20μg的CSSD-9和20μl纳米颗粒的混合物注射到SiHa、A549和带有HepG2肿瘤的小鼠体内,CSSD-9降低了三种模型中的肿瘤生长,其抑制作用在I.T.中更为明显(图6B);用CSSD-9处理的小鼠中肺转移结节数量减少(图C、D);通过qRTPCR检测肿瘤组织中KLF17,CDH1和LASS2的miR-9和mRNA表达,结果显示CSSD-9抑制miR-9表达并增加KLF17、CDH1和LASS2三者表达(图E、F)。
6.在患者衍生的肿瘤异种移植模型中CSSD-9特异性抑制具有高miR-9表达的肿瘤
从61名患者中获得43种不同原发肿瘤并建立肿瘤异种移植(PDX)模型。结果揭示CSSD-9具有潜在的临床治疗价值,可将其视为使用CSSD治疗前临床易感性评估。
采用IHC和FISH检测43例肿瘤中的KLF17、CDH1、LASS2和miR-9表达,发现其与肿瘤组织中的miR-9呈负相关;对患者肿瘤中CSSD-9肿瘤抑制率与miR-9、KLF17、CDH1和LASS2的表达之间的关系进行分析,发现肿瘤抑制率与miR-9表达正相关,但与KLF17、CDH1和LASS2表达呈负相关(图6)。
图6 CSSD-9特异性抑制PDX模型中具高miR-9表达的肿瘤
本文研究表明,CSSD-9转染纳米粒子细胞能够有效抑制多种肿瘤增殖、迁移和侵袭并促进其凋亡。 CSSD-9充当海绵并直接抑制miR-9活性,从而恢复肿瘤细胞中miR-9靶肿瘤抑制基因KLF17、CDH1和LASS2的功能。CSSD-9能够靶向肿瘤细胞和MDSCs,但还需要进一步研究以确定CSSD-9是如何影响肿瘤免疫。
miRNA抑制剂,即人工CSSD,其可通过在体外和体内转染纳米颗粒有效地降低肿瘤并促进miRNA活性;此研究提供了基于miRNA的“共沉默”肿瘤抑制基因复活的新见解,并指出一种精确的多靶点药物可用于潜在肿瘤治疗。
参考文献:
Jing Meng, Shuang Chen, Jing-xia Han,et al. Derepression of co-silenced tumor suppressor genes by nanoparticle-loaded circular ssDNA reduces tumor malignancy. science translational medicine.2018,5:1-14.
导读:多种肿瘤抑制基因的共沉默表达可能导致癌细胞恶性增加。研究者们鉴于单个肿瘤抑制基因抗癌疗法效果有限,开发出小环状单链DNA(CSSD),其可通过隔离负调节这些基因的微小RNA(miRNA)来上调共沉默肿瘤抑制基因的表达。
Science子刊新增文章—通过载有纳米颗粒的环状ssDNA可阻遏肿瘤抑制基因的共沉默来降低肿瘤恶性
本文通过模拟circRNA特征,设计了稳定耐降解且含连续多个miR-9互补位点的人工环状单链DNA(CSSD)分子,来研究 miRNA抑制剂(CSSD)对释放共沉默肿瘤抑制基因的影响。
微小RNA(miRNA)的失调与肿瘤恶性有关,每个miRNA具有多个靶基因。因此,调节单个miRNA的表达以同时释放多个肿瘤抑制基因共沉默表达可能是有效的肿瘤治疗手段。为阻断致癌miRNA的功能,基于寡核苷酸的方法已开发出小分子和miRNA“海绵”,但肿瘤抑制效率和抑制剂的持续时间需要进行改善。。结果表明,富含miRNA结合位点的工程化环状核酸可抑制miRNA功能并阻止肿瘤生长。
1. KLF17,CDH1和LASS2的共沉默与肿瘤恶性程度上调相关
为研究肿瘤抑制基因对不同肿瘤患者存活时间的影响,采用层次聚类分析比较与乳腺癌,肺癌和卵巢癌中51种肿瘤抑制基因相关的中位生存时间(图A);观察常见肿瘤抑制基因的表达与三种癌症中相对更大的中位存活时间,发现在三种癌症中影响中位存活时间的基因有5个出现重叠(图B);测试肝细胞癌组织中存活时间与三种蛋白表达之间的关系,发现KLF17,CDH1和LASS2同时低表达与肝细胞癌患者总生存期较短相关(图C)。
此外,研究KLF17,CDH1和LASS2表达与肝细胞癌临床分期或病理分级之间的相关性(图D-F),发现KLF1,CDH1和LASS2在肝细胞癌中的共沉默表达与预后不良、肿瘤进展、转移和血清AFP含量密切相关。
2.miR-9有助于KLF17、CDH1和LASS2共沉默和恶性肿瘤进展
研究人员发现,11个miRNA种子序列与miR-9具有一些序列相似性(图A),miR-9抑制KLF17,CDH1和LASS2 3'UTR荧光素酶活性并降低KLF17,CDH1和LASS2的表达(图B)。
转染后,过表达的这些基因的癌细胞中释放KLF17,CDH1和LASS2共沉默的效果(图A),三种基因的过表达抑制细胞增殖迁移、侵袭和集落形成并促进细胞凋亡(图B-E)。当三种基因同时过表达时,效果比每种基因单独过表达时更显著。
3.载有纳米颗粒的CSSD-9作为miR-9海绵,促进肿瘤抑制基因表达并抑制肿瘤基因恶性发展
为降低肿瘤细胞中miR-9含量,根据成熟miR-9序列设计了几种抑制剂。使用核酸外切酶VII,T5核酸外切酶,核糖核酸酶(RNase)R,含有血清的培养基或转染试剂用于酶促消化工程miRNA海绵。
与circR-9相比,CSSD-9对酶促降解具抗性,在含有血清或转染试剂的培养基中更稳定(图D)。
CSSD-9和其他miR-9抑制剂被转移到纳米颗粒上的细胞,CSSD-9对降低miR-9含量和增加KLF17,CDH1和LASS2蛋白表达的影响最显著(图F、G)。
4. 全基因组基因表达芯片分析揭示了受CSSD-9影响的关键生物学功能
结果显示,经CSSD-9处理后,细胞凋亡、细胞内pH调节、免疫应答、炎症反应、IL-18相关的生物学过程以及CCR趋化因子受体结合相关的分子功能均上调;相反,细胞粘附、侵袭、迁移、血管生成、L-4生成相关生物过程和生长因子活性相关分子功能的正调节均下调(图4)。
图4 基因表达芯片分析揭示了受CSSD-9影响的关键生物学功能
5. CSSD-9抑制miR-9细胞肿瘤表达
为研究CSSD-9在体内的抑制作用,在BALB / c裸鼠的中背区皮下注射约1×106个HeLa细胞。
将20μg的CSSD-9和20μl纳米颗粒的混合物注射到SiHa、A549和带有HepG2肿瘤的小鼠体内,CSSD-9降低了三种模型中的肿瘤生长,其抑制作用在I.T.中更为明显(图6B);用CSSD-9处理的小鼠中肺转移结节数量减少(图C、D);通过qRTPCR检测肿瘤组织中KLF17,CDH1和LASS2的miR-9和mRNA表达,结果显示CSSD-9抑制miR-9表达并增加KLF17、CDH1和LASS2三者表达(图E、F)。
6.在患者衍生的肿瘤异种移植模型中CSSD-9特异性抑制具有高miR-9表达的肿瘤
从61名患者中获得43种不同原发肿瘤并建立肿瘤异种移植(PDX)模型。结果揭示CSSD-9具有潜在的临床治疗价值,可将其视为使用CSSD治疗前临床易感性评估。
采用IHC和FISH检测43例肿瘤中的KLF17、CDH1、LASS2和miR-9表达,发现其与肿瘤组织中的miR-9呈负相关;对患者肿瘤中CSSD-9肿瘤抑制率与miR-9、KLF17、CDH1和LASS2的表达之间的关系进行分析,发现肿瘤抑制率与miR-9表达正相关,但与KLF17、CDH1和LASS2表达呈负相关(图6)。
图6 CSSD-9特异性抑制PDX模型中具高miR-9表达的肿瘤
本文研究表明,CSSD-9转染纳米粒子细胞能够有效抑制多种肿瘤增殖、迁移和侵袭并促进其凋亡。 CSSD-9充当海绵并直接抑制miR-9活性,从而恢复肿瘤细胞中miR-9靶肿瘤抑制基因KLF17、CDH1和LASS2的功能。CSSD-9能够靶向肿瘤细胞和MDSCs,但还需要进一步研究以确定CSSD-9是如何影响肿瘤免疫。
miRNA抑制剂,即人工CSSD,其可通过在体外和体内转染纳米颗粒有效地降低肿瘤并促进miRNA活性;此研究提供了基于miRNA的“共沉默”肿瘤抑制基因复活的新见解,并指出一种精确的多靶点药物可用于潜在肿瘤治疗。
参考文献:
Jing Meng, Shuang Chen, Jing-xia Han,et al. Derepression of co-silenced tumor suppressor genes by nanoparticle-loaded circular ssDNA reduces tumor malignancy. science translational medicine.2018,5:1-14.
导读:多种肿瘤抑制基因的共沉默表达可能导致癌细胞恶性增加。研究者们鉴于单个肿瘤抑制基因抗癌疗法效果有限,开发出小环状单链DNA(CSSD),其可通过隔离负调节这些基因的微小RNA(miRNA)来上调共沉默肿瘤抑制基因的表达。
Science子刊新增文章—通过载有纳米颗粒的环状ssDNA可阻遏肿瘤抑制基因的共沉默来降低肿瘤恶性
本文通过模拟circRNA特征,设计了稳定耐降解且含连续多个miR-9互补位点的人工环状单链DNA(CSSD)分子,来研究 miRNA抑制剂(CSSD)对释放共沉默肿瘤抑制基因的影响。
微小RNA(miRNA)的失调与肿瘤恶性有关,每个miRNA具有多个靶基因。因此,调节单个miRNA的表达以同时释放多个肿瘤抑制基因共沉默表达可能是有效的肿瘤治疗手段。为阻断致癌miRNA的功能,基于寡核苷酸的方法已开发出小分子和miRNA“海绵”,但肿瘤抑制效率和抑制剂的持续时间需要进行改善。。结果表明,富含miRNA结合位点的工程化环状核酸可抑制miRNA功能并阻止肿瘤生长。
1. KLF17,CDH1和LASS2的共沉默与肿瘤恶性程度上调相关
为研究肿瘤抑制基因对不同肿瘤患者存活时间的影响,采用层次聚类分析比较与乳腺癌,肺癌和卵巢癌中51种肿瘤抑制基因相关的中位生存时间(图A);观察常见肿瘤抑制基因的表达与三种癌症中相对更大的中位存活时间,发现在三种癌症中影响中位存活时间的基因有5个出现重叠(图B);测试肝细胞癌组织中存活时间与三种蛋白表达之间的关系,发现KLF17,CDH1和LASS2同时低表达与肝细胞癌患者总生存期较短相关(图C)。
此外,研究KLF17,CDH1和LASS2表达与肝细胞癌临床分期或病理分级之间的相关性(图D-F),发现KLF1,CDH1和LASS2在肝细胞癌中的共沉默表达与预后不良、肿瘤进展、转移和血清AFP含量密切相关。
2.miR-9有助于KLF17、CDH1和LASS2共沉默和恶性肿瘤进展
研究人员发现,11个miRNA种子序列与miR-9具有一些序列相似性(图A),miR-9抑制KLF17,CDH1和LASS2 3'UTR荧光素酶活性并降低KLF17,CDH1和LASS2的表达(图B)。
转染后,过表达的这些基因的癌细胞中释放KLF17,CDH1和LASS2共沉默的效果(图A),三种基因的过表达抑制细胞增殖迁移、侵袭和集落形成并促进细胞凋亡(图B-E)。当三种基因同时过表达时,效果比每种基因单独过表达时更显著。
3.载有纳米颗粒的CSSD-9作为miR-9海绵,促进肿瘤抑制基因表达并抑制肿瘤基因恶性发展
为降低肿瘤细胞中miR-9含量,根据成熟miR-9序列设计了几种抑制剂。使用核酸外切酶VII,T5核酸外切酶,核糖核酸酶(RNase)R,含有血清的培养基或转染试剂用于酶促消化工程miRNA海绵。
与circR-9相比,CSSD-9对酶促降解具抗性,在含有血清或转染试剂的培养基中更稳定(图D)。
CSSD-9和其他miR-9抑制剂被转移到纳米颗粒上的细胞,CSSD-9对降低miR-9含量和增加KLF17,CDH1和LASS2蛋白表达的影响最显著(图F、G)。
4. 全基因组基因表达芯片分析揭示了受CSSD-9影响的关键生物学功能
结果显示,经CSSD-9处理后,细胞凋亡、细胞内pH调节、免疫应答、炎症反应、IL-18相关的生物学过程以及CCR趋化因子受体结合相关的分子功能均上调;相反,细胞粘附、侵袭、迁移、血管生成、L-4生成相关生物过程和生长因子活性相关分子功能的正调节均下调(图4)。
图4 基因表达芯片分析揭示了受CSSD-9影响的关键生物学功能
5. CSSD-9抑制miR-9细胞肿瘤表达
为研究CSSD-9在体内的抑制作用,在BALB / c裸鼠的中背区皮下注射约1×106个HeLa细胞。
将20μg的CSSD-9和20μl纳米颗粒的混合物注射到SiHa、A549和带有HepG2肿瘤的小鼠体内,CSSD-9降低了三种模型中的肿瘤生长,其抑制作用在I.T.中更为明显(图6B);用CSSD-9处理的小鼠中肺转移结节数量减少(图C、D);通过qRTPCR检测肿瘤组织中KLF17,CDH1和LASS2的miR-9和mRNA表达,结果显示CSSD-9抑制miR-9表达并增加KLF17、CDH1和LASS2三者表达(图E、F)。
6.在患者衍生的肿瘤异种移植模型中CSSD-9特异性抑制具有高miR-9表达的肿瘤
从61名患者中获得43种不同原发肿瘤并建立肿瘤异种移植(PDX)模型。结果揭示CSSD-9具有潜在的临床治疗价值,可将其视为使用CSSD治疗前临床易感性评估。
采用IHC和FISH检测43例肿瘤中的KLF17、CDH1、LASS2和miR-9表达,发现其与肿瘤组织中的miR-9呈负相关;对患者肿瘤中CSSD-9肿瘤抑制率与miR-9、KLF17、CDH1和LASS2的表达之间的关系进行分析,发现肿瘤抑制率与miR-9表达正相关,但与KLF17、CDH1和LASS2表达呈负相关(图6)。
图6 CSSD-9特异性抑制PDX模型中具高miR-9表达的肿瘤
本文研究表明,CSSD-9转染纳米粒子细胞能够有效抑制多种肿瘤增殖、迁移和侵袭并促进其凋亡。 CSSD-9充当海绵并直接抑制miR-9活性,从而恢复肿瘤细胞中miR-9靶肿瘤抑制基因KLF17、CDH1和LASS2的功能。CSSD-9能够靶向肿瘤细胞和MDSCs,但还需要进一步研究以确定CSSD-9是如何影响肿瘤免疫。
miRNA抑制剂,即人工CSSD,其可通过在体外和体内转染纳米颗粒有效地降低肿瘤并促进miRNA活性;此研究提供了基于miRNA的“共沉默”肿瘤抑制基因复活的新见解,并指出一种精确的多靶点药物可用于潜在肿瘤治疗。
参考文献:
Jing Meng, Shuang Chen, Jing-xia Han,et al. Derepression of co-silenced tumor suppressor genes by nanoparticle-loaded circular ssDNA reduces tumor malignancy. science translational medicine.2018,5:1-14.
导读:多种肿瘤抑制基因的共沉默表达可能导致癌细胞恶性增加。研究者们鉴于单个肿瘤抑制基因抗癌疗法效果有限,开发出小环状单链DNA(CSSD),其可通过隔离负调节这些基因的微小RNA(miRNA)来上调共沉默肿瘤抑制基因的表达。
Science子刊新增文章—通过载有纳米颗粒的环状ssDNA可阻遏肿瘤抑制基因的共沉默来降低肿瘤恶性
本文通过模拟circRNA特征,设计了稳定耐降解且含连续多个miR-9互补位点的人工环状单链DNA(CSSD)分子,来研究 miRNA抑制剂(CSSD)对释放共沉默肿瘤抑制基因的影响。
微小RNA(miRNA)的失调与肿瘤恶性有关,每个miRNA具有多个靶基因。因此,调节单个miRNA的表达以同时释放多个肿瘤抑制基因共沉默表达可能是有效的肿瘤治疗手段。为阻断致癌miRNA的功能,基于寡核苷酸的方法已开发出小分子和miRNA“海绵”,但肿瘤抑制效率和抑制剂的持续时间需要进行改善。。结果表明,富含miRNA结合位点的工程化环状核酸可抑制miRNA功能并阻止肿瘤生长。
1. KLF17,CDH1和LASS2的共沉默与肿瘤恶性程度上调相关
为研究肿瘤抑制基因对不同肿瘤患者存活时间的影响,采用层次聚类分析比较与乳腺癌,肺癌和卵巢癌中51种肿瘤抑制基因相关的中位生存时间(图A);观察常见肿瘤抑制基因的表达与三种癌症中相对更大的中位存活时间,发现在三种癌症中影响中位存活时间的基因有5个出现重叠(图B);测试肝细胞癌组织中存活时间与三种蛋白表达之间的关系,发现KLF17,CDH1和LASS2同时低表达与肝细胞癌患者总生存期较短相关(图C)。
此外,研究KLF17,CDH1和LASS2表达与肝细胞癌临床分期或病理分级之间的相关性(图D-F),发现KLF1,CDH1和LASS2在肝细胞癌中的共沉默表达与预后不良、肿瘤进展、转移和血清AFP含量密切相关。
2.miR-9有助于KLF17、CDH1和LASS2共沉默和恶性肿瘤进展
研究人员发现,11个miRNA种子序列与miR-9具有一些序列相似性(图A),miR-9抑制KLF17,CDH1和LASS2 3'UTR荧光素酶活性并降低KLF17,CDH1和LASS2的表达(图B)。
转染后,过表达的这些基因的癌细胞中释放KLF17,CDH1和LASS2共沉默的效果(图A),三种基因的过表达抑制细胞增殖迁移、侵袭和集落形成并促进细胞凋亡(图B-E)。当三种基因同时过表达时,效果比每种基因单独过表达时更显著。
3.载有纳米颗粒的CSSD-9作为miR-9海绵,促进肿瘤抑制基因表达并抑制肿瘤基因恶性发展
为降低肿瘤细胞中miR-9含量,根据成熟miR-9序列设计了几种抑制剂。使用核酸外切酶VII,T5核酸外切酶,核糖核酸酶(RNase)R,含有血清的培养基或转染试剂用于酶促消化工程miRNA海绵。
与circR-9相比,CSSD-9对酶促降解具抗性,在含有血清或转染试剂的培养基中更稳定(图D)。
CSSD-9和其他miR-9抑制剂被转移到纳米颗粒上的细胞,CSSD-9对降低miR-9含量和增加KLF17,CDH1和LASS2蛋白表达的影响最显著(图F、G)。
4. 全基因组基因表达芯片分析揭示了受CSSD-9影响的关键生物学功能
结果显示,经CSSD-9处理后,细胞凋亡、细胞内pH调节、免疫应答、炎症反应、IL-18相关的生物学过程以及CCR趋化因子受体结合相关的分子功能均上调;相反,细胞粘附、侵袭、迁移、血管生成、L-4生成相关生物过程和生长因子活性相关分子功能的正调节均下调(图4)。
图4 基因表达芯片分析揭示了受CSSD-9影响的关键生物学功能
5. CSSD-9抑制miR-9细胞肿瘤表达
为研究CSSD-9在体内的抑制作用,在BALB / c裸鼠的中背区皮下注射约1×106个HeLa细胞。
将20μg的CSSD-9和20μl纳米颗粒的混合物注射到SiHa、A549和带有HepG2肿瘤的小鼠体内,CSSD-9降低了三种模型中的肿瘤生长,其抑制作用在I.T.中更为明显(图6B);用CSSD-9处理的小鼠中肺转移结节数量减少(图C、D);通过qRTPCR检测肿瘤组织中KLF17,CDH1和LASS2的miR-9和mRNA表达,结果显示CSSD-9抑制miR-9表达并增加KLF17、CDH1和LASS2三者表达(图E、F)。
6.在患者衍生的肿瘤异种移植模型中CSSD-9特异性抑制具有高miR-9表达的肿瘤
从61名患者中获得43种不同原发肿瘤并建立肿瘤异种移植(PDX)模型。结果揭示CSSD-9具有潜在的临床治疗价值,可将其视为使用CSSD治疗前临床易感性评估。
采用IHC和FISH检测43例肿瘤中的KLF17、CDH1、LASS2和miR-9表达,发现其与肿瘤组织中的miR-9呈负相关;对患者肿瘤中CSSD-9肿瘤抑制率与miR-9、KLF17、CDH1和LASS2的表达之间的关系进行分析,发现肿瘤抑制率与miR-9表达正相关,但与KLF17、CDH1和LASS2表达呈负相关(图6)。
图6 CSSD-9特异性抑制PDX模型中具高miR-9表达的肿瘤
本文研究表明,CSSD-9转染纳米粒子细胞能够有效抑制多种肿瘤增殖、迁移和侵袭并促进其凋亡。 CSSD-9充当海绵并直接抑制miR-9活性,从而恢复肿瘤细胞中miR-9靶肿瘤抑制基因KLF17、CDH1和LASS2的功能。CSSD-9能够靶向肿瘤细胞和MDSCs,但还需要进一步研究以确定CSSD-9是如何影响肿瘤免疫。
miRNA抑制剂,即人工CSSD,其可通过在体外和体内转染纳米颗粒有效地降低肿瘤并促进miRNA活性;此研究提供了基于miRNA的“共沉默”肿瘤抑制基因复活的新见解,并指出一种精确的多靶点药物可用于潜在肿瘤治疗。
参考文献:
Jing Meng, Shuang Chen, Jing-xia Han,et al. Derepression of co-silenced tumor suppressor genes by nanoparticle-loaded circular ssDNA reduces tumor malignancy. science translational medicine.2018,5:1-14.
导读:多种肿瘤抑制基因的共沉默表达可能导致癌细胞恶性增加。研究者们鉴于单个肿瘤抑制基因抗癌疗法效果有限,开发出小环状单链DNA(CSSD),其可通过隔离负调节这些基因的微小RNA(miRNA)来上调共沉默肿瘤抑制基因的表达。
Science子刊新增文章—通过载有纳米颗粒的环状ssDNA可阻遏肿瘤抑制基因的共沉默来降低肿瘤恶性
本文通过模拟circRNA特征,设计了稳定耐降解且含连续多个miR-9互补位点的人工环状单链DNA(CSSD)分子,来研究 miRNA抑制剂(CSSD)对释放共沉默肿瘤抑制基因的影响。
微小RNA(miRNA)的失调与肿瘤恶性有关,每个miRNA具有多个靶基因。因此,调节单个miRNA的表达以同时释放多个肿瘤抑制基因共沉默表达可能是有效的肿瘤治疗手段。为阻断致癌miRNA的功能,基于寡核苷酸的方法已开发出小分子和miRNA“海绵”,但肿瘤抑制效率和抑制剂的持续时间需要进行改善。。结果表明,富含miRNA结合位点的工程化环状核酸可抑制miRNA功能并阻止肿瘤生长。
1. KLF17,CDH1和LASS2的共沉默与肿瘤恶性程度上调相关
为研究肿瘤抑制基因对不同肿瘤患者存活时间的影响,采用层次聚类分析比较与乳腺癌,肺癌和卵巢癌中51种肿瘤抑制基因相关的中位生存时间(图A);观察常见肿瘤抑制基因的表达与三种癌症中相对更大的中位存活时间,发现在三种癌症中影响中位存活时间的基因有5个出现重叠(图B);测试肝细胞癌组织中存活时间与三种蛋白表达之间的关系,发现KLF17,CDH1和LASS2同时低表达与肝细胞癌患者总生存期较短相关(图C)。
此外,研究KLF17,CDH1和LASS2表达与肝细胞癌临床分期或病理分级之间的相关性(图D-F),发现KLF1,CDH1和LASS2在肝细胞癌中的共沉默表达与预后不良、肿瘤进展、转移和血清AFP含量密切相关。
2.miR-9有助于KLF17、CDH1和LASS2共沉默和恶性肿瘤进展
研究人员发现,11个miRNA种子序列与miR-9具有一些序列相似性(图A),miR-9抑制KLF17,CDH1和LASS2 3'UTR荧光素酶活性并降低KLF17,CDH1和LASS2的表达(图B)。
转染后,过表达的这些基因的癌细胞中释放KLF17,CDH1和LASS2共沉默的效果(图A),三种基因的过表达抑制细胞增殖迁移、侵袭和集落形成并促进细胞凋亡(图B-E)。当三种基因同时过表达时,效果比每种基因单独过表达时更显著。
3.载有纳米颗粒的CSSD-9作为miR-9海绵,促进肿瘤抑制基因表达并抑制肿瘤基因恶性发展
为降低肿瘤细胞中miR-9含量,根据成熟miR-9序列设计了几种抑制剂。使用核酸外切酶VII,T5核酸外切酶,核糖核酸酶(RNase)R,含有血清的培养基或转染试剂用于酶促消化工程miRNA海绵。
与circR-9相比,CSSD-9对酶促降解具抗性,在含有血清或转染试剂的培养基中更稳定(图D)。
CSSD-9和其他miR-9抑制剂被转移到纳米颗粒上的细胞,CSSD-9对降低miR-9含量和增加KLF17,CDH1和LASS2蛋白表达的影响最显著(图F、G)。
4. 全基因组基因表达芯片分析揭示了受CSSD-9影响的关键生物学功能
结果显示,经CSSD-9处理后,细胞凋亡、细胞内pH调节、免疫应答、炎症反应、IL-18相关的生物学过程以及CCR趋化因子受体结合相关的分子功能均上调;相反,细胞粘附、侵袭、迁移、血管生成、L-4生成相关生物过程和生长因子活性相关分子功能的正调节均下调(图4)。
图4 基因表达芯片分析揭示了受CSSD-9影响的关键生物学功能
5. CSSD-9抑制miR-9细胞肿瘤表达
为研究CSSD-9在体内的抑制作用,在BALB / c裸鼠的中背区皮下注射约1×106个HeLa细胞。
将20μg的CSSD-9和20μl纳米颗粒的混合物注射到SiHa、A549和带有HepG2肿瘤的小鼠体内,CSSD-9降低了三种模型中的肿瘤生长,其抑制作用在I.T.中更为明显(图6B);用CSSD-9处理的小鼠中肺转移结节数量减少(图C、D);通过qRTPCR检测肿瘤组织中KLF17,CDH1和LASS2的miR-9和mRNA表达,结果显示CSSD-9抑制miR-9表达并增加KLF17、CDH1和LASS2三者表达(图E、F)。
6.在患者衍生的肿瘤异种移植模型中CSSD-9特异性抑制具有高miR-9表达的肿瘤
从61名患者中获得43种不同原发肿瘤并建立肿瘤异种移植(PDX)模型。结果揭示CSSD-9具有潜在的临床治疗价值,可将其视为使用CSSD治疗前临床易感性评估。
采用IHC和FISH检测43例肿瘤中的KLF17、CDH1、LASS2和miR-9表达,发现其与肿瘤组织中的miR-9呈负相关;对患者肿瘤中CSSD-9肿瘤抑制率与miR-9、KLF17、CDH1和LASS2的表达之间的关系进行分析,发现肿瘤抑制率与miR-9表达正相关,但与KLF17、CDH1和LASS2表达呈负相关(图6)。
图6 CSSD-9特异性抑制PDX模型中具高miR-9表达的肿瘤
本文研究表明,CSSD-9转染纳米粒子细胞能够有效抑制多种肿瘤增殖、迁移和侵袭并促进其凋亡。 CSSD-9充当海绵并直接抑制miR-9活性,从而恢复肿瘤细胞中miR-9靶肿瘤抑制基因KLF17、CDH1和LASS2的功能。CSSD-9能够靶向肿瘤细胞和MDSCs,但还需要进一步研究以确定CSSD-9是如何影响肿瘤免疫。
miRNA抑制剂,即人工CSSD,其可通过在体外和体内转染纳米颗粒有效地降低肿瘤并促进miRNA活性;此研究提供了基于miRNA的“共沉默”肿瘤抑制基因复活的新见解,并指出一种精确的多靶点药物可用于潜在肿瘤治疗。
参考文献:
Jing Meng, Shuang Chen, Jing-xia Han,et al. Derepression of co-silenced tumor suppressor genes by nanoparticle-loaded circular ssDNA reduces tumor malignancy. science translational medicine.2018,5:1-14.
导读:多种肿瘤抑制基因的共沉默表达可能导致癌细胞恶性增加。研究者们鉴于单个肿瘤抑制基因抗癌疗法效果有限,开发出小环状单链DNA(CSSD),其可通过隔离负调节这些基因的微小RNA(miRNA)来上调共沉默肿瘤抑制基因的表达。
Science子刊新增文章—通过载有纳米颗粒的环状ssDNA可阻遏肿瘤抑制基因的共沉默来降低肿瘤恶性
本文通过模拟circRNA特征,设计了稳定耐降解且含连续多个miR-9互补位点的人工环状单链DNA(CSSD)分子,来研究 miRNA抑制剂(CSSD)对释放共沉默肿瘤抑制基因的影响。
微小RNA(miRNA)的失调与肿瘤恶性有关,每个miRNA具有多个靶基因。因此,调节单个miRNA的表达以同时释放多个肿瘤抑制基因共沉默表达可能是有效的肿瘤治疗手段。为阻断致癌miRNA的功能,基于寡核苷酸的方法已开发出小分子和miRNA“海绵”,但肿瘤抑制效率和抑制剂的持续时间需要进行改善。。结果表明,富含miRNA结合位点的工程化环状核酸可抑制miRNA功能并阻止肿瘤生长。
1. KLF17,CDH1和LASS2的共沉默与肿瘤恶性程度上调相关
为研究肿瘤抑制基因对不同肿瘤患者存活时间的影响,采用层次聚类分析比较与乳腺癌,肺癌和卵巢癌中51种肿瘤抑制基因相关的中位生存时间(图A);观察常见肿瘤抑制基因的表达与三种癌症中相对更大的中位存活时间,发现在三种癌症中影响中位存活时间的基因有5个出现重叠(图B);测试肝细胞癌组织中存活时间与三种蛋白表达之间的关系,发现KLF17,CDH1和LASS2同时低表达与肝细胞癌患者总生存期较短相关(图C)。
此外,研究KLF17,CDH1和LASS2表达与肝细胞癌临床分期或病理分级之间的相关性(图D-F),发现KLF1,CDH1和LASS2在肝细胞癌中的共沉默表达与预后不良、肿瘤进展、转移和血清AFP含量密切相关。
2.miR-9有助于KLF17、CDH1和LASS2共沉默和恶性肿瘤进展
研究人员发现,11个miRNA种子序列与miR-9具有一些序列相似性(图A),miR-9抑制KLF17,CDH1和LASS2 3'UTR荧光素酶活性并降低KLF17,CDH1和LASS2的表达(图B)。
转染后,过表达的这些基因的癌细胞中释放KLF17,CDH1和LASS2共沉默的效果(图A),三种基因的过表达抑制细胞增殖迁移、侵袭和集落形成并促进细胞凋亡(图B-E)。当三种基因同时过表达时,效果比每种基因单独过表达时更显著。
3.载有纳米颗粒的CSSD-9作为miR-9海绵,促进肿瘤抑制基因表达并抑制肿瘤基因恶性发展
为降低肿瘤细胞中miR-9含量,根据成熟miR-9序列设计了几种抑制剂。使用核酸外切酶VII,T5核酸外切酶,核糖核酸酶(RNase)R,含有血清的培养基或转染试剂用于酶促消化工程miRNA海绵。
与circR-9相比,CSSD-9对酶促降解具抗性,在含有血清或转染试剂的培养基中更稳定(图D)。
CSSD-9和其他miR-9抑制剂被转移到纳米颗粒上的细胞,CSSD-9对降低miR-9含量和增加KLF17,CDH1和LASS2蛋白表达的影响最显著(图F、G)。
4. 全基因组基因表达芯片分析揭示了受CSSD-9影响的关键生物学功能
结果显示,经CSSD-9处理后,细胞凋亡、细胞内pH调节、免疫应答、炎症反应、IL-18相关的生物学过程以及CCR趋化因子受体结合相关的分子功能均上调;相反,细胞粘附、侵袭、迁移、血管生成、L-4生成相关生物过程和生长因子活性相关分子功能的正调节均下调(图4)。
图4 基因表达芯片分析揭示了受CSSD-9影响的关键生物学功能
5. CSSD-9抑制miR-9细胞肿瘤表达
为研究CSSD-9在体内的抑制作用,在BALB / c裸鼠的中背区皮下注射约1×106个HeLa细胞。
将20μg的CSSD-9和20μl纳米颗粒的混合物注射到SiHa、A549和带有HepG2肿瘤的小鼠体内,CSSD-9降低了三种模型中的肿瘤生长,其抑制作用在I.T.中更为明显(图6B);用CSSD-9处理的小鼠中肺转移结节数量减少(图C、D);通过qRTPCR检测肿瘤组织中KLF17,CDH1和LASS2的miR-9和mRNA表达,结果显示CSSD-9抑制miR-9表达并增加KLF17、CDH1和LASS2三者表达(图E、F)。
6.在患者衍生的肿瘤异种移植模型中CSSD-9特异性抑制具有高miR-9表达的肿瘤
从61名患者中获得43种不同原发肿瘤并建立肿瘤异种移植(PDX)模型。结果揭示CSSD-9具有潜在的临床治疗价值,可将其视为使用CSSD治疗前临床易感性评估。
采用IHC和FISH检测43例肿瘤中的KLF17、CDH1、LASS2和miR-9表达,发现其与肿瘤组织中的miR-9呈负相关;对患者肿瘤中CSSD-9肿瘤抑制率与miR-9、KLF17、CDH1和LASS2的表达之间的关系进行分析,发现肿瘤抑制率与miR-9表达正相关,但与KLF17、CDH1和LASS2表达呈负相关(图6)。
图6 CSSD-9特异性抑制PDX模型中具高miR-9表达的肿瘤
本文研究表明,CSSD-9转染纳米粒子细胞能够有效抑制多种肿瘤增殖、迁移和侵袭并促进其凋亡。 CSSD-9充当海绵并直接抑制miR-9活性,从而恢复肿瘤细胞中miR-9靶肿瘤抑制基因KLF17、CDH1和LASS2的功能。CSSD-9能够靶向肿瘤细胞和MDSCs,但还需要进一步研究以确定CSSD-9是如何影响肿瘤免疫。
miRNA抑制剂,即人工CSSD,其可通过在体外和体内转染纳米颗粒有效地降低肿瘤并促进miRNA活性;此研究提供了基于miRNA的“共沉默”肿瘤抑制基因复活的新见解,并指出一种精确的多靶点药物可用于潜在肿瘤治疗。
参考文献:
Jing Meng, Shuang Chen, Jing-xia Han,et al. Derepression of co-silenced tumor suppressor genes by nanoparticle-loaded circular ssDNA reduces tumor malignancy. science translational medicine.2018,5:1-14.