《Gene Reports》:Investigating the effectiveness of miR-4477a and metformin in regulating PD-L1, an immune checkpoint in colorectal cancer
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•本研究使用生物信息学分析对PD-L1配体的mRNA进行了检测。•首次在结直肠细胞系中测试了hsa-miR-4477a和二甲双胍。•展示了它们的抗增殖特性及抗PD-L1活性。引言各种方法已被设计出来以提高癌症药物的发现效率,从而取代传统药物治疗并开发新的药物疗法(Iorns等
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本研究使用生物信息学分析对PD-L1配体的mRNA进行了检测。
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首次在结直肠细胞系中测试了hsa-miR-4477a和二甲双胍。
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展示了它们的抗增殖特性及抗PD-L1活性。
引言
各种方法已被设计出来以提高癌症药物的发现效率,从而取代传统药物治疗并开发新的药物疗法(Iorns等,2007;Tomari和Zamore,2005)。免疫治疗是一种在癌症治疗中颇具前景的新型治疗方法,其靶向免疫检查点——特别是程序性细胞死亡蛋白1(PD-1)与其配体PD-L1之间的相互作用——而非直接靶向癌细胞(Jhaveri等,2016)。为提高癌症免疫治疗的成功率,阐明PD-1/PD-L1信号通路的转录后调控机制、开发新一代小分子抑制剂以及发现更敏感的生物标志物至关重要(Wei等,2019;Guo等,2020)。虽然PD-1蛋白存在于多种免疫细胞表面,但参与免疫逃逸机制的PD-L1配体则由CD274基因在包括癌细胞在内的各种细胞类型中表达(Sharpe等,2007;Tülüce等,2025a;Karaku?等,2026)。研究表明,PD-1与PD-L1的结合可灭活T细胞并中止免疫反应(Luke和Ott,2015)。PD-L1的表达已确立为一种免疫逃逸机制(Tolba和Omar,2018)。抑制PD-1/PD-L1免疫检查点是一项具有广阔临床应用前景的重要策略(Zuazo等,2017)。大量实验和临床研究已证明,与传统化疗药物相比,PD-1/PD-L1抑制剂具有更优的疗效和安全性(Karakus等,2025;Abdin等,2018;Gato-Ca?as等,2016)。
证据表明,二甲双胍具有抗肿瘤作用,并能降低多种癌症的发生率(Evans等,2005;Viollet等,2012)。据报道,二甲双胍的抗肿瘤作用在机体对抗肿瘤进展的免疫反应中发挥作用,并能维持肿瘤组织中细胞毒性T淋巴细胞的高活性(Eikawa等,2015)。在Yavuz等(2025)的研究中,观察到用二甲双胍处理的癌细胞PD-L1水平降低并具有抗增殖活性。
近年来,将microRNAs(miRNAs)作为癌症治疗药物使用已受到提议。据估计,人类约60%的蛋白编码基因受到microRNA介导的基因调控(Catalanotto等,2016)。microRNAs被定义为由16至27个核苷酸组成的RNA分子,并已被证实它们在调控细胞代谢和功能(包括细胞增殖、生长、分化和死亡)中发挥着关键作用(Macfarlane和Murphy,2010;Carthew和Sontheimer,2009)。临床研究已证明,这些microRNAs具有抑制癌细胞增殖并诱导细胞死亡的能力(Wiggins等,2010;Hermeking,2010)。最近的一项研究发现,mirRNA-4477a在抑制癌细胞增殖和PD-L1产生方面有效,并被报道具有抗癌特性(Tülüce等,2025a)。大量研究表明,癌细胞中miRNAs的表达模式与正常细胞中观察到的模式存在显著差异,同时也强调了miRNAs在癌症发生和发展进程中的关键作用(Goh等,2016;Cai等,2013;Krell等,2012;Cascio等,2010)。
利用基于miRNA的治疗干预的主要障碍在于这些分子的细胞摄取效率低下。为实现有效治疗,必须确保microRNA能够进入靶细胞和组织。阳离子聚合物被广泛用作基因递送系统(Buschmann等,2013;Chen等,2014;Neuberg和Kichler,2014;?zba?-Turan和Akbu?a,2011;Akbu?a等,2004)。在本研究中,使用了癌细胞特异性阳离子非病毒载体以促进microRNA的细胞摄取。
将免疫调节性microRNAs靶向肿瘤已被提出作为一种增强抗肿瘤免疫并实现优异治疗效果的潜在有效方法,尤其对于难治性癌症。在本研究中,首次将hsa-miR-4477a和二甲双胍作为独立的分别干预手段在结直肠细胞系中进行测试,并首次证明了它们的抗增殖特性和抗PD-L1活性。
章节摘要
靶向PD-L1的microRNAs的生物信息学分析
生物信息学分析
使用基于网络的miRBase生物信息学程序获取了相关物种的microRNA序列、名称和参考文献。随后通过该程序检查并验证了hsa-miR-4477a模拟microRNA的登录号、成熟序列和参考文献(表1)。
在鉴定分析之后,进行了生物信息学筛选,以鉴定hsa-miR-4477a模拟物的已验证靶基因和潜在靶基因,以及生化
讨论
本研究着重于抑制PD-L1配体(CD274基因产物)的表达。癌细胞利用该配体逃避免疫系统细胞的攻击,在免疫治疗中发挥着关键作用。
为研究这一问题,进行了生物信息学分析以鉴定靶向PD-L1配体mRNA的microRNAs。分析结果表明,miR-4477a模拟物具有此活性。经过对现有文献的全面
CRediT作者贡献声明
Yasin Tülüce:撰写——审阅与编辑,撰写——初稿,可视化,监督,软件,资源,项目管理,方法学,资金获取,形式分析,数据整理,概念化。Sedat K?stekci:撰写——初稿,可视化,验证,资源,方法学,调查,形式分析,概念化。
资金支持
本研究由范扬·尤祖纽·尤勒大学科学研究项目协调单元作为编号为的项目的一部分实施。
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本论文所报道工作的已知竞争性经济利益或个人关系。
Yasin Tülüce|Sedat K?stekci