Bioactive Materials ‖湖南大学胡小晓团队揭示核酸适体S11e特异性识别纤维肉瘤并抑制肿瘤生长的机制-自主发布-资讯-生物在线

Bioactive Materials ‖湖南大学胡小晓团队揭示核酸适体S11e特异性识别纤维肉瘤并抑制肿瘤生长的机制

作者:山东维真生物科技有限公司 2022-01-05T10:42 (访问量:4269)

近日,湖南大学胡小晓副教授团队在综合性国际学术期刊《Bioactive Materials》上发表了“DNA aptamer S11e recognizes fibrosarcoma and acts as a tumor suppressor”的研究论文,该团队筛选出了一条能特异性识别纤维肉瘤的核酸适体,确定了其目标功能靶点Diablo/SMAC,并初步揭示了核酸适体S11e促进纤维肉瘤凋亡机制并抑制其迁移和侵袭。


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基因信息

人源Diablo/SMAC基因(促凋亡作用)

病毒产品

Diablo/SMAC 3保1 shRNA慢病毒

细胞类型

人纤维肉瘤细胞HT1080

用法

病毒感染24h后puro筛选稳转株

MOI

MOI : 1 MOI : 4

研究背景

纤维肉瘤是一种侵袭性强、复发率高、预后差的恶性肿瘤,可以发生在任何年龄、人体纤维组织的每一个部位。目前,手术切除是纤维肉瘤的主要治疗方法由于缺乏特异性的生物标记物,无法准确诊断纤维肉瘤可能导致不理想的切除手术结果,并降低生存率。因此,为了潜在地解决这一临床需求,探究分子探针用于早期诊断和靶向治疗和纤维肉瘤准确的预测至关重要。

研究思路

在本研究中,作者发现核酸适体S11e能够识别纤维肉瘤细胞(HT1080),并且S11e能在HT1080异种移植小鼠模型和纤维肉瘤患者的肿瘤组织中识别肿瘤。此外,作者还证实了S11e不依赖于溶酶体途径而内化到HT1080细胞中,并位于线粒体中。不仅如此,还发现S11e促进了HT1080细胞的凋亡,并抑制了HT1080细胞的迁移。最后,作者利用质谱方法研究了S11e的生物功能细胞靶点,发现Diablo/ SMAC蛋白是S11e的细胞结合蛋白,通过与S11e相互作用抑制HT1080细胞的迁移和侵袭。综上所述,这些结果表明S11e可能有助于纤维肉瘤的早期诊断、靶向治疗和预后。

部分研究成果分享

1. S11e在HT1080细胞中的细胞器共定位

首先,作者利用流式细胞术检测HT1080与已有的具有已知序列的核酸适体的结合能力,成功的鉴定到与HT1080有高亲和力的S11e。接着,分析探讨了S11e在HT1080细胞中的细胞器共定位,发现溶酶体追踪器和cy5标记的S11e的荧光信号没有重叠,线粒体荧光探针Mito-tracker和cy5标记的S11e荧光信号在4℃完全重叠,表明S11e可以定位于HT1080细胞的线粒体。此外,S11e可以在不被溶酶体内化的情况下成功逃逸到线粒体中,使S11e成为一种极好的潜在载体,可以保护自己免受溶酶体中各种消化酶的降解。

图1.HT1080细胞与Cy5-S11e(红色)和Mito-tracker及Lyso-track(绿色)的共定位

2. S11e特异性识别肿瘤组织

核酸适体识别体内肿瘤的能力是评价能否应用于临床的重要指标。为此作者将修饰后的核酸适体通过尾静脉注射小鼠,发现注射后5min,S11e在肿瘤部位的荧光信号增强,而Library在肿瘤部位未见明显荧光信号,说明S11e在肿瘤部位聚集。通过观察Cy5标记的S11e在小鼠体内的生物学分布,发现S11e在体内具有靶向纤维肉瘤的能力


图2. S11e在HT1080异种移植小鼠模型中的荧光成像

作者进一步通过将Cy5和Cy5标记S11e与纤维组织病理切片共同孵育,发现正常组织中未见红色Cy5荧光信号,良性肿瘤组织中可见轻微红色荧光信号,恶性肿瘤组织中可见强红色荧光信号,表明S11e在体外可以识别纤维肉瘤组织。

图3.S11e识别患者组织样本中的肿瘤细胞

3. S11e促进纤维肉瘤细胞凋亡并引起相关蛋白表达的改变

为研究S11e的生物学功能,作者进行了细胞毒性实验。分别用S11e和Library(随机文库)处理HT1080细胞后,细胞活力分别为49.08%和93.42%,说明S11e而不是Library对HT1080细胞具有细胞毒性作用。综上所述,S11e可有效诱导HT1080细胞凋亡,提示S11e对肿瘤细胞具有潜在的治疗作用。

4. S11e或Library对HT1080和MRC-5细胞毒性分析

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