生物工程化miR-7通过靶向Akt3/p53轴抑制非小细胞肺癌的机制研究

非小细胞肺癌（NSCLC）治疗面临耐药性和转移难题。西北工业大学团队通过生物信息学筛选发现miR-7与p53通路密切相关，利用大肠杆菌系统成功制备生物工程化miR-7，证实其通过靶向Akt3抑制MDM2介导的p53降解，显著抑制NSCLC细胞增殖、迁移并诱导凋亡。该研究为NSCLC的RNA疗法开发提供了新靶点和治疗策略。

　　

肺癌是全球癌症死亡的首要原因，其中非小细胞肺癌（NSCLC）占比超过85%。尽管现有治疗手段包括手术、化疗和靶向治疗等，但患者生存率仍不理想，主要归因于早期转移和耐药性。p53作为关键抑癌基因，在NSCLC中常发生突变或表达异常，成为治疗干预的重要靶点。与此同时，微小RNA（microRNA, miRNA）因其在基因调控中的重要作用，近年来在肿瘤治疗领域展现出巨大潜力。然而，如何高效制备具有治疗潜力的miRNA分子，并阐明其作用机制，仍是当前研究的难点。

西北工业大学的研究团队通过生物信息学分析，筛选出与p53通路密切相关的miR-7，并创新性地利用大肠杆菌表达系统制备生物工程化miR-7。研究发现，这种重组miRNA能显著抑制NSCLC细胞的恶性表型，并通过靶向Akt3稳定p53蛋白水平。该成果发表于《Cancer Cell International》，为NSCLC的RNA治疗提供了新思路。

研究采用的主要技术包括：1）生物信息学筛选TCGA数据库和多个miRNA预测平台；2）基于tRNA支架的大肠杆菌表达系统制备生物工程化miRNA；3）体外功能实验（CCK8、EdU、Transwell等）评估miR-7对NSCLC细胞的影响；4）建立原位移植瘤小鼠模型进行体内验证；5）双荧光素酶报告基因和Western blot等技术阐明分子机制。

研究结果

miR-7在NSCLC中低表达且与p53相关
通过TCGA数据库分析发现TP53是肺癌中突变频率最高的基因（>60%）。交叉分析多个数据库鉴定出4个候选miRNA，其中miR-7与PI3K/Akt等肿瘤相关通路显著相关。

生物工程化miR-7的成功制备
利用新型tRNA杂合支架在大肠杆菌中高效表达miR-7，经PAGE和FPLC验证获得高纯度产物。转染实验证实其能在细胞内加工为成熟miR-7。

抑制p53野生型NSCLC细胞增殖
CCK8实验显示miR-7对A549（p53野生型）和H441细胞的IC₅₀分别为24.66 nM和40.96 nM，而对p53缺失的H1299细胞无显著影响。克隆形成实验进一步验证该抑制作用。

诱导细胞凋亡和周期阻滞
流式细胞术显示miR-7使A549细胞凋亡率显著增加，S期细胞比例降低，但对H1299细胞无此效应，表明其作用依赖p53。

抑制迁移和侵袭
划痕实验和Transwell实验证实miR-7能普遍抑制三种NSCLC细胞的迁移能力，该作用与p53状态无关。

体内抑瘤效果验证
原位移植瘤模型显示miR-7治疗组（1 mg/kg）的肺转移灶生物发光信号显著减弱，且未引起肝肾功能异常或炎症因子升高。

分子机制解析
双荧光素酶报告基因证实Akt3是miR-7的直接靶标。Western blot显示miR-7降低p-MDM2水平，免疫荧光观察到MDM2核质分布改变，最终稳定p53蛋白。

结论与意义
该研究首次揭示miR-7通过靶向Akt3调控MDM2/p53轴抑制NSCLC的新机制。生物工程化miR-7展现出良好的治疗潜力和安全性，为NSCLC的RNA药物开发提供了重要依据。从转化医学角度看，该策略不仅克服了化学合成RNA的修饰难题，其基于发酵的生产方式更具成本优势。此外，发现miR-7对细胞迁移的抑制作用独立于p53，提示其可能通过多靶点发挥作用，这为克服肿瘤异质性提供了新思路。