多形性胶质母细胞瘤(GBM;IV级)是最致命和最耐药的原发中枢神经系统肿瘤,约占所有胶质瘤的50%,复发率高,总生存期不到8.5个月。GBM起源于星形胶质细胞,其发病率约为4.17/10万人/年。
手术切除联合放化疗是治疗GBM的一线方法。然而,由于基底膜的浸润性和瘤内和瘤间的遗传异质性,目前标准的手术结合放射治疗和替莫唑胺治疗并不成功。因此,建立一种新的改良的针对GBM关键分子遗传介质的靶向治疗方法是当务之急。
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图片来源:https://doi.org/10.1016/j.omtn.2023.04.001
近日,来自塔比亚特·莫达雷斯大学的研究者们在Molecular Therapy: Nucleic Acids杂志上发表了题为“Synthetic miR-21 decoy circularized by tRNA splicing mechanism inhibited tumorigenesis in glioblastoma in vitro and in vivo models”的文章,该研究发现证实了miR-21是治疗GBM的一个有前途的靶点。通过海绵miR-21引入的CM21D减少了GBM的肿瘤发生,可以被认为是一种潜在的基于RNA的治疗方法来抑制癌症。
多形性胶质母细胞瘤(GBM)是最致命的原发中枢神经系统肿瘤。MiRNAs(MiRs)是一类非编码RNA,被认为是细胞信号通路的关键转录后调节因子。MIR-21是促进癌细胞发生的可靠癌基因。
研究者首先对从TCGA和GEO数据库中检索到的10个微阵列数据集进行了计算机分析,以阐明顶级差异表达的miRs。此外,研究者在GBM细胞模型U87和C6中利用tRNA剪接机制产生了一个环形miR-21诱饵CM21D。
在体外条件下和C6大鼠脑内胶质母细胞瘤模型中,比较了CM21D和线性形式LM21D的抑制效果。MIR-21在GBM样本中显著过表达,并在GBM细胞模型中得到qRT-PCR证实。CM21D通过在RNA和蛋白质水平恢复miR-21靶基因的表达,在诱导细胞凋亡、抑制细胞增殖和迁移、阻断细胞周期等方面比LM21D更有效。此外,在C6-大鼠GBM模型中,CM21D比LM21D更有效地抑制肿瘤生长(p<0.001)。
MiR-21诱饵的体内研究
图片来源:https://doi.org/10.1016/j.omtn.2023.04.001
本研究结果证明tRNA-剪接机制是产生圆形miR诱饵的一个方便可行的平台。此外,CM21D是一种有效的治疗工具,可以抑制GBM细胞的迁移、增殖和细胞周期,并诱导其凋亡,可能在miR-21上调的其他癌症中也是如此。
CM21D是一种潜在的基于RNA的疗法,通过抑制miR-21影响细胞内信号通路和癌细胞的微环境,从而同时解除癌细胞的武装。血脑屏障是将治疗货物运送到脑瘤细胞的一个严重挑战。因此,引入一种适用的程序,例如基于纳米或病毒颗粒的程序,是至关重要的。外泌体是源于自然细胞的纳米颗粒,可以被认为是一种很有前途的运送CircRNAs的策略。
先前的报告表明,在C6-异种移植大鼠模型中,新鲜纯化的外切体可以成功地将LM21D运送到GBM细胞。然而,这些外切体与肿瘤细胞直接注射在一起。目前的结果鼓励设计和执行关于CM21D开发的进一步工作。(生物谷 Bioon.com)
参考文献
Hadi Bayat et al. Synthetic miR-21 decoy circularized by tRNA splicing mechanism inhibited tumorigenesis in glioblastoma in vitro and in vivo models. Mol Ther Nucleic Acids. 2023 Apr 6;32:432-444. doi: 10.1016/j.omtn.2023.04.001.