本技术介绍了一种创新的双靶向RNA分子制备技术,专门用于防治肝癌。该技术通过结合发夹环和Tetra‑U元件,实现了对GP73和hTERT两个肝癌相关基因的精准靶向。该方法的制备和应用为肝癌治疗提供了新的分子策略。
背景技术
肝癌是肝脏的恶性肿瘤,在临床上可分为两种类型:原发性肝癌和继发性肝癌。原发性肝癌起源于肝脏,称为肝细胞癌(HCC)。肝细胞癌被认为是成人中最常见的原发性肝癌,约占原发性肝癌的90%。肝细胞癌为全球第五大常见癌症,是仅次于胰腺癌的恶性肿瘤,5年生存率仅为18%。在我国每年有11万患者死于肝癌,肝癌的死亡率仅次于胃癌、食道癌,是第三大常见恶性肿瘤。大多数人的肝癌一旦发现已是中晚期,因此常规的手术治疗和化疗并不能达成很好的治疗效果。近10年用于晚期肝癌患者的治疗药物是索拉菲尼。在2018年,FDA新批准乐伐替尼第作为一线HCC治疗药物。二线治疗药物为瑞戈菲尼,这是一种口服多激酶抑制剂,能够阻断促进细胞增殖、转移、血管生成和肿瘤免疫的激酶活性。此外,另一些药物也作为二线用药,例如:派姆单抗、纳武单抗等。
目前,RNAi疗法被认为是一个有前途的治疗平台,siRNA能够以序列特异性方式敲低靶基因的表达,能够对各种疾病进行更精确和个性化的治疗。但裸siRNA不论是在体内还是体外都非常容易降解,因此需要利用纳米载体保护siRNA以提升其稳定性,同时提高siRNA的细胞吸收效率。虽然近几年间,针对siRNA纳米载体展开了大量的研究,但广泛存在存在递送效率不高,载体自身毒性等问题。
高尔基体蛋白-73(GP73),也被称为GOLM1,在正常肝脏的胆管上皮细胞恒定表达,在肝实质细胞几乎不表达,但无论病因如何,GP73在患病的肝脏中都显著上调。叶等人在2017年通过全基因组测序,鉴定了HCC转移的特异基因之一GOLM1。研究人员选择敲除效率较高的shRNA沉默HCC细胞中内源GOLM1的表达,实验结果表明敲低GOLM1的表达后,对一些GOLM1高表达的肝癌细胞的增殖产生了相当大的抑制作用。因此抑制GOLM1的表达,能够抑制肝癌疾病的发展,甚至能够治疗肝癌,为肝癌治疗提供新的治疗途径。
端粒是一种特殊的核蛋白,位于线性染色体的末端,作用是保护线性染色体的自然末端,防止DNA的断裂或一些不必要的损伤。细胞每分裂一次,端粒跟着缩短,达到50周期后,端粒长度变得非常短,最短的端粒激活DNA损伤信号,通过诱导非同源DNA末端链接,使细胞衰老逐渐走向凋亡,但癌细胞能够通过激活端粒酶或端粒替代延长系统修复端粒。在人类中,端粒酶表达仅于干细胞或种系细胞中表达,在正常成人组织中几乎不表达。但在85-90%的人类癌症中,从癌症干细胞到转移性癌细胞,在肿瘤每个发展阶段都可以检测到端粒酶活性,端粒酶在癌细胞的复制和永生中起到核心作用。在2009年的一份研究中,Dong等人设计了靶向hTERT的siRNA,结果显示hTERT siRNA在体内和体外都表现出乳腺癌细胞端粒酶活性下调、抑制体内外乳腺癌细胞活力、致使乳腺癌细胞凋亡的作用。因此,端粒酶也是个癌症治疗靶点。
目前,研究中没有用于治疗肝癌的沉默hTERT位点的siRNA,市面现存的siRNA药物都依赖于递送载体,但由于siRNA不稳定,在体外或进入体内都极易降解,因此通常需要利用纳米载体以提升siRNA的稳定性和细胞吸收效率,提高siRNA的疗效,然而递送载体不仅会加重肾脏的负担,也易引发机体的免疫。因此,设计一种能够同时靶向GP73和hTERT两个基因、且结构稳定、RNAi效率高的RNAi药物,无需额外的递送载体,也能对肝癌具有显著的治疗效果。
实现思路