你问:miRNA作为临床诊断标记物具有哪些优点;1、临床诊断标记物miRNA的异常表达与卵巢癌的演进有着密切联系。循环miRNA在血清中稳定存在,具有较好的组织特异性,成为卵巢癌无创诊断的一个新靶标。
2、循环miRNA是液体活检研究领域的一个重要方向,尤其在外泌体的概念发展以后,丰富了对循环miRNA的认识和检测方式。现对循环miRNA在卵巢癌中的生物学和临床诊断标记物意义进行综述。
3、研究发现部分血清miRNA与胃癌密切相关,但对早期胃癌的研究较少见.目的:探讨血清miR-1、miR-20a、miR-27a、miR-34a、miR-423-5p表达在胃癌尤其是早期胃癌诊断中临床诊断标记物的价值和方法。
4、采用临床诊断标记物qRT-PCR法检测180例胃癌患者(包括149例进展期胃癌和31例早期胃癌)、49例癌前变化患者、57名健康对照者的血清miR-1、miR-20a、miR-27a、miR-34a、miR-423-Sp表达.采用ROC曲线判断miRNA的诊断敏感性和特异性.结果:胃癌患者血清miR-1、miR-20a、miR-34a、miR-423-5p表达显著升高(P<0.05),ROC曲线下面积(AUG)分别为0.894
9、0.814
8、0.6448、0.589
7,四者联合的AUC为0.921
1,敏感性和特异性分别为85.8%和83.3%.早期胃癌中miR-1和miR-20a的表达明显升高(P<0.05),AUC分别为0.813
8和0.774
2,两者联合的AUC为0.865
3,敏感性和特异性分别为80.5%和83.6%.进展期胃癌中miR-1的表达显著高于早期胃癌(P
=0.012
1),且术后表达明显降低(P
=0.018
5)。
6、结论:miR-1、miR-20a、miR-34a、miR-423-5p可作为肿瘤标记物对胃癌进行诊断,miR-1、miR-20a可作为诊断早期胃癌的标记物.
MicroRNA(miRNA;miR)与肿瘤的发生、发展密切相关,在多种肿瘤中异常表达。控制癌症相关miRNAs的表达有望成为新一代药物模式,用于晚期癌症的治疗。
2021年6月,来自日本的科研人员在《 Journal of Human Genetics 》发表综述文章, 总结了与各种癌症病理相关的肿瘤相关miRNA及其在癌症miRNA治疗中的临床应用。
许多研究表明,miRNAs的异常表达是由多种癌症类型的基因畸变(包括遗传和表观遗传的改变)引起的,并通过靶基因表达的失调在癌症的发生和发展中发挥作用。因此,许多miRNAs与肿瘤的发病机制密切相关,包括细胞增殖、细胞存活和细胞侵袭。
癌症中OncomiR的异常高表达通过直接与多个肿瘤抑制基因结合而下调这些mRNA的表达,从而导致癌细胞的生长、移动和转移。因此,从功能上抑制OncomiR是一种有效的癌症治疗策略。
将与OncomiR互补的合成anti-miR引入癌细胞,可以阻止OncomiR与目标RNA的结合,从而抑制癌细胞的增殖和转移。 例如Viridian therapeutics公司开发了一种与miR-155互补的anti-miR:MRG-106(Cobomarsen),并对皮肤T细胞淋巴瘤患者进行了MRG-106瘤内给药的I期临床试验(ClinicalTrials.gov Identifier NCT02580552)。
与OncomiR相反,TS-miR在肿瘤中的异常低表达通过逃避多种促癌基因表达的下调作为靶点,在肿瘤的发生和恶性进展中发挥作用。通过对人类miRNA库的功能筛选和miRNAs的表达分析,研究团队发现了多个参与了多种癌症病理过程的TS-miRs。
由于TS-miR可同时抑制多种促癌基因的表达,因此将合成双链(ds)-TS-miR模拟物引入癌细胞的替代治疗被认为是一种治疗上合理的方法。 研究团队针对miR-634进行了研究。
1) 首先其在体外实验中证实了ds-miR-634模拟物作为抗癌药物的潜力,ds-miR-634模拟物的引入显著地增加了包括食管鳞状细胞癌(ESCC)细胞在内的几种癌细胞系对顺铂的敏感性,并且证实在ESCC异种移植小鼠模型中,将ds-miR-634模拟物局部注射到肿瘤周围的皮下空间增加了顺铂的抗肿瘤作用。
2) 接下来,研究团队开发了一种脂质纳米粒(LNP)(由Eisai有限公司提供),其中包含合成的ds-miR-634模拟物(miR-634-LNP),并进行了动物实验。在胰腺癌异种移植小鼠模型中,通过尾静脉注射miR-634-LNP,使miR-634有效传递到肿瘤细胞并抑制靶基因的表达,与对照组相比,服用miR-634-LNP的小鼠有明显的抗肿瘤效果。这表明,LNP介导的miR-634递送是一种潜在的有用的癌症治疗策略。
3) 最近研究团队使用离子液体技术(ILTS®,MEDRx,Co.Ltd.)制备了一种含有ds-miR-634模拟物的软膏。在皮肤鳞状细胞癌(cSCC)异种移植小鼠模型和致癌物诱导的乳头状瘤小鼠模型中,局部应用miR-634软膏抑制体内肿瘤生长而没有毒性。miR-634的强制表达通过抑制多种细胞保护过程(包括自噬、抗氧化清除、抗凋亡和谷氨酰胺分解)诱导高能应激,从而协同增强EGFR-TKI诱导的细胞毒性。因此,研究团队认为局部应用miR-634软膏是通过同时抑制多种细胞保护过程来提高EGFR-TKI治疗cSCC疗效的合理策略
MetastamiR通过直接靶向参与癌细胞迁移、侵袭、定植、肿瘤干细胞和上皮间质转化(EMT)的基因来促进或抑制肿瘤转移。例如由TransCode Therapeutics公司开发的含有anti-miR-10b(TTX-MC138)的纳米粒子制剂对小鼠进行系统性给药,显著抑制了几种癌症的实验性转移,包括乳腺癌、肺癌和胰腺癌。此外, 控制MetastamiRs的表达可能导致开发新的治疗策略来抑制癌细胞的迁移和侵袭以及肿瘤转移。
血管生成在肿瘤微环境中对肿瘤细胞的生长、存活和转移起着重要作用,是一种潜在的治疗靶点。血管内皮细胞中血管生成相关miRNA(AngiomiRs)的表达通过调节细胞因子信号、金属蛋白酶、血管内皮生长因子信号和血小板源性生长因子信号促进肿瘤组织中的血管生成。此外,参与肿瘤免疫系统的miRNAs(Immuno-miRs),通过调节肿瘤微环境中炎症信号和NF-kB通路中的因子,促进肿瘤细胞逃避免疫监视。因此, 治疗性地控制肿瘤微环境中AngiomiRs或Immuno-miRs的表达可能是抑制肿瘤微环境中血管生成或提高肿瘤免疫治疗效果的一种新的治疗方法。
越来越多的证据表明, 用合成的ds-TS-miR模拟物进行替代治疗是一种有效的癌症治疗策略 ,因为它可以同时抑制参与癌症进展的多种途径。与传统的分子靶向药物和控制一个分子的抗体药物不同,使用TS-miR的替代治疗可以同时控制多种促癌基因的表达。miRNA疗法的另一个优势是可以在短时间内合成制剂所需的TS-miR。未来,通过化学修饰合成核酸和优化药物传递系统(DDS),预计miRNA疗法的发展将快速推进。
首发公号:国家基因库大数据平台
参考文献
Inoue, J., Inazawa, J. Cancer-associated miRNAs and their therapeutic potential. J Hum Genet(2021).
外泌体和其他小的胞外囊泡(sev)提供了一种独特的细胞间通信模式,在这种模式中,从一个细胞产生和释放的microrna(miRNAs)被远处的细胞吸收,在那里它们可以引起基因表达的变化。然而,mirna被分选到外泌体/sev或保留在细胞中的机制仍在很大程度上未知。
在这里,我们证明了miRNA具有分选序列,决定其在sEV(EXOmotifs)或细胞保留(CELLmotifs)中的分泌,并且不同的细胞类型,包括白色和棕色脂肪细胞、内皮、肝脏和肌肉,优先使用特异性分选序列,从而定义该细胞类型的sEVmiRNA谱。
为了研究miRNA细胞保留和外泌体/sEV释放的具体特征,我们从5个小鼠细胞系中分离出了外泌体/sEV,这些细胞系代表了参与代谢调节的重要组织:
不同类型的细胞释放不同数量的sev,3T3-L1脂肪细胞的产生和释放率最高,C2C12肌管的释放率最低;这与观察到的脂肪组织是体内循环外泌体/sEVmirna的主要贡献者相一致
在所有病例中,sev的直径为50-200nm。
富集经典的外泌体标记物ALIX、TSG101、CD9和CD63,而细胞标记物GM130和CANX基本没有
这些sev的RNA含量与释放的囊泡总数相平行
使用基于实时荧光定量PCR(qPCR)的阵列评估分泌的sev及其来源的细胞的miRNA组成(图1a)。与预期的一样,细胞miRNA的主成分分析(PCA)显示,尽管棕色和白色的脂肪细胞和内皮细胞聚集在一起,而肝细胞和肌细胞更为不同,但每种细胞类型都有不同的miRNA谱。
当PCA同时包括细胞和sEVmiRNA时,sEVmiRNA彼此之间以及与其来源细胞中的miRNA有很大的不同(图1b),突出了miRNA分泌的特殊性
然后,我们比较了每种细胞或sEV类型中每个miRNA与其他类型的水平。在细胞体中评估的664个miRNAs中,有210个miRNAs(32%)在一种细胞类型中的表达明显高于其他四种细胞类型
同样,与其他细胞类型的囊泡相比,大约三分之一的sEVmiRNAs(218/660)在一种细胞类型的囊泡中富集,可用于预测来自不同器官的混合sev中的组织来源,如在血液中。
一些sev特异性的miRNA反映了miRNA的细胞类型特异性,例如,miR-133a/b,它在C2C12肌管中特异性表达。
然而,对于每种细胞类型,73-92%的被认为是针对特定细胞类型的sEVmiRNAs也在其他细胞类型的细胞体中以类似或甚至更高的水平表达,提示了一种细胞类型特异性的分类机制。同样地,在两种不同细胞类型的sev中同样丰富的miRNA在两种分泌细胞类型中可能有相当不同的表达水平。因此,确定sEVmiRNA的组织起源并不像知道miRNA在哪个组织中高表达那么简单(上图e)。
通过比较细胞体中每个miRNA与sev的相对水平可以揭示miRNA分泌和保留的独特模式。
与细胞体相比,一些mirna在所有五种细胞类型的sev中均富集,而其他的则在只有一种或两种细胞类型的sev中表现出选择性富集,还有一些发现在sev中很少或根本没有发现,尽管它们存在于细胞体中。
将sEV中miRNA的相对丰度除以其在细胞体中的相对丰度(sEV富集),表明sEV和细胞中miRNA的分类存在大量差异,一些miRNAs在sEV中明显富集,而另一些在细胞体中明显富集(保留).
为了确定miRNA分选的潜在机制,我们分析了显示sEV或细胞体富集的miRNA的miRNA序列和结构。5p和3pmiRNAs没有普遍富集(补充表6)。然而,与细胞中保留的序列相比,sEV富集水平更高的miRNA序列具有更高的G+C含量和更低的吉布斯自由能(ΔG)(扩展数据图2c,d).
识别潜在的差异分选miRNAs序列,我们分析在sEV或细胞体中富集的miRNAs的序列,将它们与未显示出优先sEV分选或细胞保留的mirna序列进行比较。
关键词:乳腺癌外泌体mirna