【字体: 时间:2023年01月10日 来源:吉凯基因

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  在该研究中,研究团队通过Cell-SELEX技术筛选出可以特异性识别ESCC细胞系的核酸适配体,且通过组织成像证明核酸适配体 A2可识别病人食管鳞癌组织。

在全球,食道癌是癌症相关死亡的第六大常见原因,对人类健康构成巨大威胁。2021年,全球新诊断出食道癌病例超过60万例。食管癌有食管鳞状细胞癌(ESCC)和食管腺癌两大亚型,ESCC约占所有食管癌的90%。大多数被诊断为食管癌的患者处于晚期转移,导致预后不良,死亡率高。在临床实践中,目前食管癌的治疗方法主要局限于常规方法,包括手术切除、化疗和放疗。目前,食道癌明显缺乏分子靶向治疗。因此,迫切需要开发用于食管癌早期诊断和治疗的识别分子和分子靶点。

郑州大学袁宝银、刘康栋老师团队在Analytical Chemistry(IF:8.008)上发表题为“DNA Aptamer Selected against Esophageal Squamous Cell Carcinoma for Tissue Imaging and Targeted Therapy with Integrin β1 as a Molecular Target”的文章。在该研究中,研究团队通过Cell-SELEX技术筛选出可以特异性识别ESCC细胞系的核酸适配体,且通过组织成像证明核酸适配体 A2可识别病人食管鳞癌组织,该团队还通过Pull-down、质谱实验(由吉凯基因提供技术服务)及siRNA干扰技术鉴定该aptamer结合的靶标为整合素β1。此外,该团队通过构建A2-NA纳米结构负载化疗药物阿霉素(Dox),实现了体外和体内靶肿瘤细胞的特异性杀伤。

研究结果

1、利用Cell-SELEX技术筛选得到与靶细胞高亲和力结合的核酸适配体

A2、A3、A4核酸适配体与靶细胞结合的解离常数均为纳摩尔级别,三条核酸适配体均能够结合在靶细胞的细胞膜上,核酸适配体A2能够特异性识别病人食管鳞癌组织。

  

【补充知识】:

SELEX技术即指数富集的配体系统进化技术(Systematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment,SELEX)。利用该技术可以从随机单链核酸序列库中筛选出特异性与靶物质高度亲和的核酸适体(Aptamer)。Cell-SELEX技术是在SELEX技术基础上,获取能与特定靶细胞结合的适配体的方法。

2、核酸适配体A2与靶细胞结合的分子靶标为整合素β1(Integrin β1)

利用流式细胞术初步验证出核酸适配体A2与靶细胞结合的靶标为蛋白质,利用Pull-down实验及质谱技术(由吉凯基因提供技术服务)、基因敲低实验进一步验证出A2结合靶标为Integrin β1。 此外,通过分子对接技术准确地预测出A2与Integrin β1的具体结合位点。

3、设计A2连接的DNA纳米结构,实现化疗药物Dox的靶向递送

利用HCR(杂交链式反应)原理,设计出A2连接的DNA纳米结构,该纳米结构能够负载自身浓度100倍的Dox,并将其靶向递送至靶肿瘤细胞中,降低化疗药物的毒副作用。


研究结论

(1)通过Cell-SELEX,筛选得到与低分化食管鳞癌KYSE410细胞高亲和力高特异性结合的核酸适配体,其中核酸适配体A2能够特异性成像患者食管鳞癌组织,有望作为一种特异性成像探针应用于食管鳞癌的诊断;

(2)经鉴定核酸适配体A2与靶细胞结合的主靶标为整合素β1,具备作为食管鳞癌标志物和治疗靶点的潜力;

(3)以核酸适配体A2为靶向分子设计并构建了A2-NA纳米结构,该纳米结构能够负载高浓度的Dox并将其特异性递送至靶细胞,实现肿瘤的靶向治疗。

吉凯助力

本研究使用质谱检测核酸适配体A2结合的目标蛋白,由吉凯基因提供技术服务。

作者介绍


袁宝银

郑州大学基础医学院病理生理学系副教授,主要研究方向为基于核酸适配体的肿瘤检测与治疗。

吉凯基因凭借多年在靶标筛选及验证服务领域的技术积累,建立的标准化 、工程化 、系统化的GRP平台,为中国研究型医生提供科研服务,加快科研成果转化。其中,多组学平台包含蛋白质组学平台和单细胞测序平台:

蛋白质组学平台拥有多台timsTOF Pro、Exploris 480高精度质谱仪,专业领先的Spectronaut Plusar、Mascot等分析软件,提供专业的4D、DIA、TMT、PRM、磷酸化修饰组和Olink蛋白质组等检测服务,强大的机器学习算法、IPA分析、蛋白基因组分析服务,系统的生物标志物、分子分型、药物靶点、基因功能研究等解决方案,真正让广大研究型医生的科研工作更省心、更省力、更高效;

单细胞测序拥有10x和BD两个平台,提供单细胞RNA-seq、单细胞核测序、单细胞混样RNA-seq、单细胞(RNA+ATAC)、空间转录组测序等服务。

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