納米顆粒靶向治療腫瘤研究獲進展
專欄：學(xué)術(shù)前沿
發(fā)布日期：2018-07-06
作者：
ACS Applied Materials & Interfaces 期刊發(fā)表了中國科學(xué)院生物物理研究所秦燕課題組與北京科技大學(xué)教授溫永強的合作研究成果，題為 Stimuli-Responsive Nanocarrier for Co-delivery of MiR-31 and Doxorubicin To Suppress High MtEF4 Cancer。該項工作利用納米材料同時包裹 microRNA 與化療藥物，達(dá)到靶向并治療腫瘤的目的。
癌癥的病因及其治療一直是人們研究的重點方向，特別是過去幾十年中基于基因干擾的癌癥治療手段展現(xiàn)出巨大的潛力，成為研究的熱點，其中 microRNA 用于調(diào)控表達(dá)異常的基因。然而，依靠單一 RNA 干擾策略仍然是次優(yōu)的，這受到不希望的嚴(yán)重副作用的限制。秦燕課題組與溫永強團隊通過密切合作，將 microRNA 與納米顆粒有機結(jié)合起來，實現(xiàn)腫瘤的靶向治療。microRNA-31 與線粒體翻譯延長因子 4（mtEF4）的 3’非翻譯區(qū)（3’UTR）結(jié)合，導(dǎo)致其信使 RNA 和蛋白質(zhì)水平下調(diào)，進而通過線粒體相關(guān)途徑引發(fā)癌細(xì)胞凋亡。為了達(dá)到更好的治療效果，合作團隊通過層層組裝的方法合成了一種基于介孔二氧化硅的納米載藥體系。通過表面功能化和腫瘤表達(dá)物的特異性修飾，制備的藥物遞送系統(tǒng)可以主動靶向到腫瘤，在其微酸性環(huán)境的刺激下釋放抗癌藥物。最后，活體實驗表明該體系可以有效抑制小鼠腫瘤細(xì)胞增殖并促進腫瘤細(xì)胞凋亡。
合作團隊還開發(fā)了同時包被 microRNA 與化療藥物的納米顆粒，將 miR31 與 ODX 引入到高 MTEF4 癌細(xì)胞中，實現(xiàn)了基因調(diào)控與化療的協(xié)同效應(yīng)。結(jié)果表明基因干擾與化療的聯(lián)合作用，強調(diào)了 miR-31 不僅直接靶向 mtEF4 以通過線粒體相關(guān)途徑促進細(xì)胞死亡，而且在與阿霉素聯(lián)合使用時得到了優(yōu)異的“超加和效應(yīng)”。
秦燕和溫永強為論文的共同通訊作者，北京科技大學(xué)博士生王芳與生物物理所張凌云為該項工作的共同第一作者。這也是秦燕課題組在繼線粒體翻譯因子調(diào)控腫瘤細(xì)胞能量代謝的新機制的研究之后（Cancer Research，2018），對線粒體翻譯延伸因子 4（mtEF4）研究在腫瘤治療領(lǐng)域的又一重要突破。該研究得到了中國科技部、國家自然科學(xué)基金以及中科院重點部署項目的資助。
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