Nature 子刊:新型RNA纳米技术,在癌症治疗领域获重大突破!

2017-12-22
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俄亥俄州立大学首席讲座教授、深圳宣泽生物医药有限公司全球首席科学顾问郭培宣教授和团队在Nature Nanotechnology发表最新研究成果,新型RNA纳米技术修饰外泌体在癌症靶向治疗领域获重大突破。

 

图片来源:Nature Nanotechnology

 

12月11日,Nature Nanotechnology杂志发表了题为“Nanoparticle orientation to control RNA loading and ligand display on extracellular vesicles for cancer regression”的最新成果。该研究发现,将抗体样(antibody-like)RNA纳米粒子嵌附到微囊泡(microvesicle)中能够特异性地递送有效的RNA疗法到癌细胞中。

 

美国俄亥俄州立大学首席讲座教授、深圳宣泽生物全球首席科学顾问郭培宣教授是该论文的通讯作者,宣泽生物的Farzin Haque、王少英博士等是论文的共同作者。

先前瓶颈

郭培宣教授说:“使用siRNA(small interfering RNA)和RNA干扰技术的疗法正在改变癌症治疗,但由于一直没有办法将这类药物直接输送到人体内的癌细胞中,因此,评估这些药物的临床试验一个接一个地失败了。此外,即使这些药物能到达并进入癌细胞,但它们容易被困在称为核内体(endosome)的细胞内部囊泡中,导致疗效降低,甚至失效。”

 

 

郭培宣教授

 

攻克难题

在这项新研究中,郭培宣教授团队解决了两个主要的问题:1)将治疗剂通过囊泡(vesicles)靶向递送至肿瘤细胞中;2)在包含治疗剂的囊泡进入癌细胞后,使其能够躲过核内体的“捕获”。

 

具体来说,研究中,郭教授和他的同事们设计出了一种携带抗体样RNA分子的胞外囊泡(extracellular microvesicles)。这类抗体样RNA分子被称为适配体(aptamer),可与癌细胞过表达的表面标志物相结合:

 

1)为了抑制前列腺癌,囊泡被设计成与前列腺特异性膜抗原(prostate-specific membrane antigen,PSMA)特异性结合;

 

2)为了抑制乳腺癌,囊泡被设计为与表皮生长因子受体 (EGFR) 特异性结合;

 

3)为了抑制人类来源的结肠直肠癌移植,囊泡被设计成特异性结合叶酸受体。

 

此外,所有的囊泡都载有用于下调survivin基因的siRNA。该基因抑制了细胞凋亡,并在多种癌症类型中过表达。

关键结果

最终,科学家们得到了以下3点关键发现:

 

第一,靶向PSMA的囊泡在动物模型中完全抑制了前列腺癌生长,并没有被观察到毒性作用;

 

第二,靶向EGFR的囊泡在动物模型中有效抑制了乳腺癌生长;

 

第三,靶向叶酸受体的囊泡在动物模型中显著抑制了移植自结肠癌患者的肿瘤生长。

 

图片来源:网络

未来前景

对于这项成果,郭培宣教授表示:“总体而言,我们的研究表明RNA纳米技术可以用于设计天然的胞外囊泡,使之特异性地将siRNA递送至癌细胞中。”

 

目前,研究者们正在努力将这一技术转化为临床使用。此外,科学家们认为,该研究有望促进siRNA、microRNA和其他RNA干扰技术用于新一代抗癌药物的开发。

 

参考资料:

Researchers Invent Novel RNA Nanotech to Decorate Exosomes for Effective Cancer Therapy

 

 
公司概况

 

宣泽生物成立于2016年6月,为全球第一家从事基于蛋白纳米孔道的单分子检测技术进行癌症超早期检测的公司。公司核心技术系基于郭培宣教授发明及持有的原创专利,并拥有其基于蛋白纳米孔道的单分子检测技术的全球独占许可。公司将持续加大科研投入,前期将陆续开发出灵敏度到单分子检测水平的多种癌症早期检测仪器及生物试剂,并与英国著名的纳米孔技术生物仪器公司保持紧密合作。

 

宣泽生物总部位于中国深圳市龙华区,在美国新泽西理工大学设立了全资子公司——P&Z BIOLOGICAL TECHNOLOGY LLC,与美国俄亥俄州大学正式签订了合同进行深度合作,依托世界级科研团队的加盟与智慧,开展核心技术的研发。公司在美国、中国均建有实验室,现已启动医疗器械市场准入前的各项准备工作,预计在2018年底产品面市,尽快将前沿科学技术造福世人!

 

▲ 宣泽生物与OSU签署产品研发合作