吉凱助力!鄭州大學團隊設計出靶向治療食管鱗狀細胞癌的核酸適配體并確認分子靶標為整合β1-環球風云-資訊-生物在線

吉凱助力!鄭州大學團隊設計出靶向治療食管鱗狀細胞癌的核酸適配體并確認分子靶標為整合β1

作者:上海吉凱基因醫學科技股份有限公司 2023-01-06T10:01 (訪問量:13093)

在全球,食道癌是癌癥相關死亡的第六大常見原因,對人類健康構成巨大威脅。2021年,全球新診斷出食道癌病例超過60萬例。食管癌有食管鱗狀細胞癌(ESCC)和食管腺癌兩大亞型,ESCC約占所有食管癌的90%。大多數被診斷為食管癌的患者處于晚期轉移,導致預后不良,死亡率高。在臨床實踐中,目前食管癌的治療方法主要局限于常規方法,包括手術切除、化療和放療。目前,食道癌明顯缺乏分子靶向治療。因此,迫切需要開發用于食管癌早期診斷和治療的識別分子和分子靶點。


鄭州大學袁寶銀、劉康棟老師團隊在Analytical Chemistry(IF:8.008)上發表題為“DNA Aptamer Selected against Esophageal Squamous Cell Carcinoma for Tissue Imaging and Targeted Therapy with Integrin β1 as a Molecular Target”的文章。在該研究中,研究團隊通過Cell-SELEX技術篩選出可以特異性識別ESCC細胞系的核酸適配體,且通過組織成像證明核酸適配體 A2可識別病人食管鱗癌組織,該團隊還通過Pull-down、質譜實驗(由吉凱基因提供技術服務)及siRNA干擾技術鑒定該aptamer結合的靶標為整合素β1。此外,該團隊通過構建A2-NA納米結構負載化療藥物阿霉素(Dox),實現了體外和體內靶腫瘤細胞的特異性殺傷。


研究結果

1.?利用Cell-SELEX技術篩選得到與靶細胞高親和力結合的核酸適配體
A2、A3、A4核酸適配體與靶細胞結合的解離常數均為納摩爾級別,三條核酸適配體均能夠結合在靶細胞的細胞膜上,核酸適配體A2能夠特異性識別病人食管鱗癌組織。


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補充知識】:
SELEX技術即指數富集的配體系統進化技術(Systematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment,SELEX)。利用該技術可以從隨機單鏈核酸序列庫中篩選出特異性與靶物質高度親和的核酸適體(Aptamer)。Cell-SELEX技術是在SELEX技術基礎上,獲取能與特定靶細胞結合的適配體的方法。

2.?核酸適配體A2與靶細胞結合的分子靶標為整合素β1(Integrin β1)
利用流式細胞術初步驗證出核酸適配體A2與靶細胞結合的靶標為蛋白質,利用Pull-down實驗及質譜技術(由吉凱基因提供技術服務)、基因敲低實驗進一步驗證出A2結合靶標為Integrin β1。此外,通過分子對接技術準確地預測出A2與Integrin β1的具體結合位點。



3.?設計A2連接的DNA納米結構,實現化療藥物Dox的靶向遞送
利用HCR(雜交鏈式反應)原理,設計出A2連接的DNA納米結構,該納米結構能夠負載自身濃度100倍的Dox,并將其靶向遞送至靶腫瘤細胞中,降低化療藥物的毒副作用。



研究結論

(1)通過Cell-SELEX,篩選得到與低分化食管鱗癌KYSE410細胞高親和力高特異性結合的核酸適配體,其中核酸適配體A2能夠特異性成像患者食管鱗癌組織,有望作為一種特異性成像探針應用于食管鱗癌的診斷;

(2)經鑒定核酸適配體A2與靶細胞結合的主靶標為整合素β1,具備作為食管鱗癌標志物和治療靶點的潛力;

(3)以核酸適配體A2為靶向分子設計并構建了A2-NA納米結構,該納米結構能夠負載高濃度的Dox并將其特異性遞送至靶細胞,實現腫瘤的靶向治療。


吉凱助力

本研究使用質譜檢測核酸適配體A2結合的目標蛋白,由吉凱基因提供技術服務。


作者介紹
袁寶銀
鄭州大學基礎醫學院病理生理學系副教授,主要研究方向為基于核酸適配體的腫瘤檢測與治療。


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