新型miR21靶向腫瘤反義核素顯像與治療研究

《新型miR21靶向腫瘤反義核素顯像與治療研究》是依託中國人民解放軍第四軍醫大學，由楊衛東擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：新型miR21靶向腫瘤反義核素顯像與治療研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：楊衛東
• 依託單位：中國人民解放軍第四軍醫大學

中文摘要

miRNAs是調節基因表達的非編碼RNA，與腫瘤發生及發展關係密切，為潛在的腫瘤標誌物。開展腫瘤組織異常表達miRNAs的可視化及靶向治療，有望為腫瘤的診斷和治療開闢新途徑。現有miRNAs顯像採用報告基因，通過基因治療進行顯像，但病毒載體的不安全性使其難以推廣；miRNAs靶向治療採用與miRNAs互補的反義核酸，該法缺乏靶向性、難以進入腫瘤細胞，無法有效抑制腫瘤。本研究擬以反義核酸互補結合為理論依據，利用NGR靶向腫瘤新生血管及穿膜肽TAT介導細胞轉入的作用，以腫瘤過度表達的miR21為靶點，合成腫瘤靶向性抗miR21反義肽核酸PNA。以99mTc標記新型反義探針對腫瘤進行顯像，開展腫瘤診斷及療效評價的研究；以177Lu標記，通過聯合PNA對miRNA的抑制作用及核素的電離輻射效應，開展腫瘤治療研究。最終建立miRNA靶向的核素反義顯像與治療新方法，為提高腫瘤診斷與治療效果開闢新途徑。

結題摘要

本研究主要是以腫瘤異常表達的miRNAs為標誌物，建立針對異常表達miRNAs的核素顯像及靶向治療新方法。其中miRNA21在多種實體腫瘤中異常表達，本研究設計合成與miRNA21互補的肽核酸（PNA），並將其與腫瘤靶向性短肽—低pH插入肽（pH-Low Insertion Peptide，pHLIP）連線，通過與DOTA偶聯實現核素標記。該複合物進入細胞後能與miRNA21特異性結合，並滯留在腫瘤細胞，利用其所攜帶的顯像核素（68Ga）進行PET顯像；對該複合物進行131I標記，利用131I β射線的電離輻射生物效應對腫瘤細胞進行殺傷，實現對腫瘤的核素靶向治療。本研究初步檢驗了miRNA21在腫瘤患者的表達，通過檢測多種不同實體瘤患者（46例）血液中miRNA21的含量，並與18例健康志願者血液miRNA21進行比較，結果顯示腫瘤患者血液miRNA21的量是健康志願者的2.78倍，表明miRNA21在腫瘤患者異常表達，可以作為腫瘤標誌物。在此基礎上成功的合成了與miRNA21特異結合的PNA，在細胞水平利用螢光檢測結果顯示隨靶向PNA加入的增多螢光信號不斷增強，而對照組PNA並不與miRNA21結合，增加對照PNA的用量，螢光信號並未增強。該研究顯示合成的PNA能與miRNA21互補結合，具有較好的miRNA21靶向性，但miRNA21位於腫瘤細胞內，PNA只有到達腫瘤組織，進入腫瘤細胞才能與miRNA21有效結合。為此，我們根據腫瘤細胞代謝旺盛導致腫瘤微環境pH值較正常組織低的特點，選用pHLIP短肽，該短肽不僅能在低pH高度聚集，同時在低pH時能插入細胞的特性，利用該短肽與PNA結合，從而有效的將PNA攜帶至miRNA21異常表達的腫瘤細胞內。最終我們成功的製備了68Ga-DOTA-pHLIP-Anti-miR21-PNA正電子核素標記探針，利用該探針成功的對腫瘤進行了顯像，與不含pHLIP短肽的68Ga-DOTA-Anti-miR21-PNA相比，腫瘤靶向的68Ga-DOTA-pHLIP-Anti-miR21-PNA在腫瘤有明顯的聚集（SUV為76.05Kbq/ml），而68Ga-DOTA-Anti-miR21-PNA幾乎未見腫瘤顯像（SUV僅為20.84Kbq/ml）。本方法成功的對異常表達miRNA21的腫瘤進行了顯像，顯示了以miRNA為靶點對腫瘤進