基于适体筛选对单基因突变癌蛋白的特异性识别与调控

More than 50% of human cancers contain a mutation or deletion of the p53 gene, which known as a tumor suppressor and triggers apoptosis in multicellular animals. Proteins which translated from mutated p53 gene tend to pathologically aggregated in cells. Nucleic acid aptamers are short single stranded oligonucleotides that are able to bind various targets, and they are typically isolated from an experimental procedure called systematic evolution of ligand exponential enrichment (SELEX). In this project, taking advantage of SELEX, we want to isolate specific RNA aptamer, which target a certain mutant p53 gene (MUp53). The MUp53 aptamer is expected to have a significant stronger affinity to mutant MUp53 proteins, and it can regulate the degradation of aggregated MUp53 proteins in vivo，providing theoretical and experimental basis for antineoplastic development.

超过50%的人类癌症是由于p53基因的缺失或者变异。p53是肿瘤抑制因子，它能引发人类细胞自我凋亡。p53蛋白是泛素-蛋白酶系统的底物之一，而变异的p53(MUp53)蛋白质会累积在细胞内难以被降解清除。核酸适体是一段单链的的核苷酸序列，通常由指数富集的配基系统进化技术(SELEX)筛选得到，能够特异性的识别并绑定靶标。本项目主要目的是为了筛选出特定的单基因突变p53蛋白的RNA适体，所得的适体将对于MUp53蛋白质具有很强的特异性识别能力，并且能够参与调节细胞内聚集的MUp53蛋白的降解与清除，为抗肿瘤药物的研发提供理论和实验基础。

本项目立足肿瘤的诊疗一体化研究，基于上转化纳米材料和金纳米笼，设计了集成像和载药于一体的靶向纳米药物载体，聚焦肿瘤精准诊断和靶向治疗，通过肿瘤标志物检测技术、活体成像识别肿瘤，靶向给药，实时跟踪，推进诊疗一体化研究。.对于深层次的肿瘤组织的，由于活性氧基团含量不足而且上转换纳米材料的荧光穿透力不足，这些性质局限了上转换纳米材料在深层次肿瘤诊疗方面的应用。近红外有机染料吲哚箐绿可以有效的提高上转换纳米材料的荧光强度，由此，我们将上转换纳米材料与光动力纳米诊疗试剂相结合，构建了一种包覆吲哚箐绿和光敏剂的四色上转换纳米材料，可以克服上述局限，同时避免了光敏剂的水溶性差和快速清除的缺点。同时，通过在四色上转换纳米材料的表面修饰线粒体靶向分子，可以使这种上转化材料选择性的靶向线粒体并且聚集在线粒体内，通过近红外照射促使活性氧的大量产生，由此来造成线粒体调节的细胞凋亡，实现了深层肿瘤的治疗目的。.另一工作是利用电化学发光成像技术，以封装了PMA药物的金纳米笼作为靶向载体，同时构建了胞内肿瘤标志物miRNA-21的检测体系和化学-光热疗法靶向载药诱导肿瘤细胞凋亡体系。金纳米笼靶向进入肿瘤细胞之后，金纳米笼上面修饰的DNA门与miRNA-21结合后脱落释放PMA，引起肿瘤细胞产生活性氧基团，活性氧在与鲁米诺作用产生电化学成像，实现了单个肿瘤细胞内miRNA-21的成像分析。同时，PMA诱导产生的活性氧与金纳米笼的光热效应结合，显著地增强了肿瘤细胞凋亡率。该研究将单细胞的ECL成像检测和化学-光热疗法靶向载药诱导肿瘤细胞凋亡研究结合到一起，实现了针对肿瘤的诊疗一体化研究。