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Nature子刊:新开发的基因治疗能防止癌症恶化

2016/09/21 来源:生物探索
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导读
由麻省理工学院的研究人员开发出一种新的技术,运用了microRNA调节基因的表达来控制转移,有望作为一种可靠的方法来防止乳腺癌的转移性肿瘤。这种治疗方法由9月19日发表在Nature Communications上的一篇文章所报道。


癌细胞在病灶周围的扩散,被称为转移。是女性乳腺癌死亡率的主要原因。现在,由麻省理工学院的研究人员开发出一种新的基因治疗技术,有望作为一种可靠的方法来防止乳腺癌的转移性肿瘤。这种治疗方法由9月19日发表在Nature Communications上的一篇文章所报道。这种方法运用了microRNA调节基因的表达,来控制转移。

根据麻省理工学院的医学工程与科学研究所的首席研究科学家Natalie Artzi说该疗法可以和化疗一起在扩散前,治疗早期的乳腺癌肿瘤。Artzi说:“我们的想法是,如果癌症早期诊断不够的话,那么除了化疗治疗原发性肿瘤,还可以与特定的microRNA一起治疗,以防止癌细胞的扩散,导致转移。”

寻找影响microRNA表达的SNP

已经知道由microRNA调控的基因表达对于防止癌细胞的扩散很重要。和Artzi合作研究的以色列Tel-Aviv大学的Shomron团队最近的研究表明这种条件会被破坏,比如被称为单核苷酸多态性(SNPs)遗传变异,会对基因的表达水平有显著影响,导致癌症的风险增加。

为了确定在乳腺癌发展中起重要地位的,以及可能被用来抑制肿瘤转移的特异性microRNA,研究小组首先进行了广泛的生物信息学分析。

他们比较了三个数据集:一个已知的SNPs;第二,通过microRNA与基因组结合的位点;三是已知与细胞运动有关的乳腺癌相关基因。

miR-96和miR-182能降低乳腺癌细胞的迁移

这一分析显示的一个变异,或被称为rs1071738的单核苷酸多态性,影响癌症转移。他们发现这个SNP破坏两个microRNA——miR-96和miR-182的结合。这种破坏防止两个microRNA调控蛋白Palladin的表达。

先前的研究已经表明,Palladin在乳腺癌细胞的迁移中起着关键的作用,以及后续入侵其它健康器官。

当研究人员在细胞进行体外实验,他们发现用miR-96和miR-182能降低Palladin的表达水平,从而降低乳腺癌细胞的迁移和侵袭其它组织的能力。

Artzi说:“以前的研究已经探讨了Palladin对癌细胞迁移和侵袭能力的控制作用,但没有人曾试图利用microRNA来让具体目标沉默和防止转移。这样,我们能够找出这些microRNA在阻止乳腺癌扩散方面的关键作用。”

开发microRNAs递送系统有效防止了肿瘤转移

研究人员之后开发了一个递送microRNAs到乳腺癌肿瘤的方法。他们将含有microRNAs的纳米颗粒嵌入水凝胶支架,然后植入小鼠。他们发现这使得microRNAs高效、精确的传递到目标乳腺癌肿瘤部位。Artzi说这个治疗让乳腺癌转移急剧减少。

她说:“我们可以局部地改变细胞,以防止转移的发生。”

为了进一步提高治疗的有效性,研究者们将化疗药物顺铂增加到纳米颗粒上。这导致了原发肿瘤的生长和转移显著减少。这项研究提供了联合实验治疗与传统化疗结合抑制癌症转移的潜力。

Artzi说:“到目前为止我们对结果非常兴奋,而且疗效似乎真的很好。所以虽然还有很长的路要走,下一步将移向更大的模型,然后再到临床试验。”

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