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为解决膀胱癌治疗难题,研究人员开展了纳米脂质体(NLs)携带反义 miR-21、miR-373 对膀胱癌 HTB-9 细胞基因表达影响的研究。结果显示相关 miRNA 和靶基因表达显著降低,表明可利用此技术调控膀胱癌基因网络,为治疗提供新策略。
膀胱癌(Bladder cancer,BC)是全球范围内严重威胁人类健康的疾病,在男性泌尿系统癌症中尤为高发。目前,膀胱癌的治疗手段主要包括化疗、手术和放疗,但对于晚期患者而言,5 年生存率依旧很低。尽管科研人员在膀胱癌治疗领域投入了大量精力,新的有效治疗方案仍亟待开发。
微小核糖核酸(MicroRNAs,miRNAs)作为一类长度在 21 - 25 个核苷酸的小分子 RNA,在基因表达调控中发挥着关键作用。它们能通过诱导靶 mRNA 降解,在转录后水平实现对基因表达的调控。越来越多的证据表明,miRNAs 与癌症的发生发展密切相关,在癌症的病因学和发病机制中扮演重要角色。其中,miR-21 和 miR-373 在膀胱癌患者体内呈现上调状态,且参与细胞周期调控、凋亡、增殖、转移以及耐药等多个过程,对膀胱癌的恶性发展影响重大。
为深入探究 miR-21 和 miR-373 在膀胱癌中的作用机制,来自国外的研究人员开展了一项研究,相关成果发表于《Biochemistry and Biophysics Reports》。研究人员旨在考察膀胱癌 HTB - 9 细胞系在暴露于含有反义 miR - 21、反义 miR - 373 或二者组合的纳米脂质体(NLs)后,基因表达谱的变化情况。
研究人员运用了多种关键技术方法。首先,从 NCBI 获取 miR - 21 和 miR - 373 的序列,借助 Oligowalk 在线服务器筛选并合成最佳的反义寡核苷酸(ASOs)。之后,将 ASOs 包裹进脂质体,利用动态光散射(DLS)和透射电子显微镜(TEM)对其进行表征。接着,培养 HTB - 9 细胞并使其暴露于不同处理组,处理 24 小时后,提取总 RNA 并合成 cDNA,运用定量逆转录聚合酶链反应(qRT - PCR)分析 miR - 21、miR - 373 及 8 个核心基因(STK38L、PCDH19、YOD1、PRDM11、CROT、LATS2、ZNF845、ZC3H6)的表达水平,同时采用 Western blotting 技术对部分基因表达结果进行验证。
研究结果如下:
- ASOs 的优化与选择:依据 OligoWalk 服务器的 ASO 评分和热力学数据,确定了针对 miR - 21 的 AUCUCAUGGCAACACCAGU 和针对 miR - 373 的 AAGUGCUUCGAUUUUGGGG 为最佳 ASOs。
- 相关基因的鉴定与选择:借助 miRDB 服务器,筛选出与 miR - 21 和 miR - 373 相关的基因,最终确定了 8 个核心研究基因。
- 基因表达水平分析:qRT - PCR 和 Western blotting 结果显示,与对照组相比,暴露于纳米脂质体包裹的 ASOs(NL - ASOs)的 HTB - 9 细胞中,miR - 21 和 miR - 373 的表达水平显著降低。同时处理组(NL - ASOmiR - 21 + ASOmiR - 373)的 miR - 21 和 miR - 373 表达下降更为明显。此外,所有研究的 8 个核心基因在暴露于 NL - ASOs 的 HTB - 9 细胞中表达均显著降低,同时处理组的基因表达下降幅度更大。
- ASOs 和 NLs 的表征:合成的 ASOs 大小在 10 - 54nm,平均小于 30nm;合成的 NLs 大小在 100 - 265nm,平均小于 200nm,且呈均匀球形。
研究结论表明,miR - 21 和 miR - 373 在膀胱癌基因表达调控中至关重要,抑制它们能够显著改变膀胱癌基因网络的表达谱。这一研究为膀胱癌的治疗提供了新的方向,即利用 miRNAs 和精心设计的 ASOs 递送系统,有望成为调控膀胱癌基因网络表达的有效策略。
在讨论部分,研究人员指出,虽然目前针对寡核苷酸疗法的研究众多,但在实际应用中仍面临诸多挑战,如药物易降解、半衰期短、细胞摄取困难、存在脱靶效应、毒性问题以及生产制造复杂等。不过,反义寡核苷酸在基础研究和癌症治疗领域依旧潜力巨大,未来可探索其与化疗、免疫治疗等联合治疗的可能性。
综上所述,该项研究在膀胱癌治疗研究领域具有重要意义,为后续探索更有效的膀胱癌治疗方案奠定了理论基础,有望推动膀胱癌治疗从传统模式向基于基因调控的精准治疗转变,为膀胱癌患者带来新的希望 。