人类蛋白质上的分子搭便车者向肿瘤发出自毁信号

人类蛋白质上的分子搭便车者向肿瘤发出自毁信号
这张显微镜照片显示荧光标记的siRNA-L2与合成纳米颗粒穿透三维肿瘤样本。资料来源:范德比尔特大学

范德比尔特大学的一个工程师团队发现,强大的分子可以搭上丰富的人类蛋白质的便车,给肿瘤发出自我毁灭的信号。

他们的研究为肿瘤学家克服耐药性、对患者的毒性以及持续成功实现癌症基因治疗的许多其他障碍提供了更好的机会。这对患有这是一种侵略性的类型,约占病例的15- 20%。

生物医学工程副教授克雷格·杜瓦尔(Craig Duvall)把一种专门的核糖核酸的有效性放在了人类蛋白质上与jetPEI纳米颗粒相比,jetPEI纳米颗粒是用于肿瘤基因沉默的最广泛使用的合成载体。

他的发现,与萨曼莎·萨雷特,最近博士研究生,今天发表在美国国家科学院院刊

核糖核酸可以控制癌细胞的行为,但它们需要一个载体才能到达目标。杜瓦尔的研究小组对一种叫做siRNA-L2的小干扰核糖核酸分子进行了简单的修饰,使其迅速加载到通常用于在身体周围运送脂肪酸的白蛋白口袋中。

他们发现,使用白蛋白作为载体的siRNA-L2没有明显的剂量限制毒性,这是合成纳米颗粒的一个重大问题。这意味着更高剂量的抗癌药物可以被输送到肿瘤,而不会对患者造成潜在伤害。

杜瓦尔说:“我们使用白蛋白是因为它是血液中浓度最高的蛋白质。”“我们的分子siRNA-L2与脂肪结合白蛋白袋。如果我们不带载体直接将siRNA放入体内,它会在两分钟内被肾脏清除。如果我们将siRNA装载到合成的纳米颗粒中以避免这种情况,那么它们就会被肝脏过滤掉。白蛋白在体内循环数日,生成siRNA-L2更容易进入肿瘤。”

因为癌细胞表现出更高的代谢活性,携带siRNA-L2的白蛋白会迅速进入肿瘤并发挥作用。分子更小的尺寸使其能够以更高的速度穿透肿瘤——100%的肿瘤细胞检测出siRNA-L2阳性,而当分子被jetPEI携带时,只有60%的细胞检测出siRNA-L2阳性。一旦到了那里,杜瓦尔分子就会使一个对肿瘤生长和存活至关重要的基因沉默。

他说,他使用合成载体作为比较,因为基于聚合物的jetPEI代表了可用的黄金标准。

为了确保他们的结果可用于人类治疗,该团队与范德比尔特大学医学中心合作生物学家Dana brantley - sieders在从捐赠者身上取出的人类乳腺肿瘤组织中测试了siRNA-L2。范德比尔特分子仍然更有效,肿瘤中的siRNA- l2比合成纳米颗粒传递的siRNA多三倍以上。

Brantley-Sieders说,他们的研究有可能克服基因沉默临床应用的最大障碍

她说:“这种方法最让我着迷和兴奋的地方,除了提高肿瘤穿透能力,还在于在相对高剂量下没有毒性。”“我们有可能使用我们的siRNA传递系统同时或顺序地靶向几个基因。大多数癌症是由多个异常基因驱动的,因此针对一个基因通常会导致其他基因的激活适应。”


进一步探索

结合siRNA的靶向纳米颗粒为癌症治疗提供了希望

更多信息:Samantha M. Sarett等人,“亲脂性siRNA靶向白蛋白原位,促进生物利用度、肿瘤渗透和无载体基因沉默。”PNAS(2017)。www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1621240114
引用:人类蛋白质信号肿瘤自毁的分子搭便车者(2017,7月24日)检索到2022年6月15日从//www.pyrotek-europe.com/news/2017-07-molecular-hitchhiker-human-protein-tumors.html
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