TV-miR-708纳米颗粒靶向清除乳腺癌干细胞及其相关机制研究

Breast cancer stem cells (CSCs) is the resource of breast tumor recurrence, metastasis and drug-resistance. Recently, it was reported that microRNAs (miRs) regulated the differentiation, self-renewal of BCSCs. In my research projects, we demostrated that miR-708 expression was attenuated widely in human breast tumor specimens and stem cells. CD44 is a derect target of miR-708. Restoration of miR-708 expression in BCSCs decreased CD44+/CD24- population and effectively suppressed the mamosphere of BCSCs. Our TV vector system based cancer-specific promoter can target breast tumor and BCSCs with no cytotoxic effects in normal cells. Liposome nanoparticles XM001 guaranteed the TV-miRs plasmid localized in the targeted tumor cells. Taken together, the purpose of our study is to engineer TV-miR-708 nanoparticles treatment system, and then analyzed its killing effects and targeted expression in vitro and in vivo, as well as the side effects. Moreover, the action mechanism of TV-miR-708 in BCSCs will be explored in depth. Therefore, a novel and valid treatment strategy will be avalable for breast cancer.

乳腺癌干细胞(BCSCs)是导致乳腺癌耐药、复发和转移的根源之一。最近研究表明，microRNAs(miRs) 参与了BCSCs的分化、自我更新等生物学特性的调控。本项目前期研究发现：1、miR-708在乳腺癌细胞和乳腺癌干细胞中低表达，CD44是其直接靶基因；2、miR-708过表达可降低肿瘤细胞中CD44+/CD24-细胞群的比率，有效抑制乳腺癌干细胞成球；3、基于肿瘤特异性启动子的TV载体系统能高效靶向乳腺癌及其干细胞（Xie et al.MCT.2012）；4、脂质体纳米颗粒XM001具有靶向输送TV-miRs的能力(Xie et al.MT.2012)。因此，申请者拟在前期工作基础上，构建高效、高特异性的TV-miR-708纳米治疗系统，研究其在乳腺癌干细胞中的疗效、靶向性和安全性，并进一步探讨TV-miR-708在乳腺癌干细胞中的作用机制，为乳腺癌提供新的、更有效的治疗策略。

乳腺癌干细胞(BCSCs)是导致乳腺癌耐药、复发和转移的根源之一。研究表明，microRNAs(miRs)参与了BCSCs的分化、自我更新等生物学特性的调控，乳腺癌干细胞和miR-708与乳腺癌发生、发展、复发和转移等密切相关，然而，尚无可靠的基于小分子RNA的靶向治疗策略应用于乳腺癌干细胞的治疗。如何高效、特异的杀灭乳腺癌干细胞是目前乳腺癌研究者急需解决的重大科学问题，也必将成为肿瘤研究的重点和热点。因此，本研究在前期工作基础上：（1）建立了多个乳腺癌干细胞特异性启动子并进行了筛选鉴定；（2）评价了乳腺癌干细胞特异性启动子TV（hTERT-VISA）载体系统的功能和靶向性，构建了TV-PEA15治疗质粒并验证了TV靶向载体系统的靶向疗效和安全性；（3）评估了TV-miR-708纳米颗粒靶向治疗乳腺癌干细胞的作用，较深入地研究了相关机制；（4）通过体外、体内实验检测了TV-miR-708纳米颗粒的毒性，保证了治疗质粒的应用；（5）获得了一些其它的研究成果：A. 我们在进行乳腺癌干细胞和启动子相关研究时，发现了LGR5基因在乳腺癌及乳腺癌干细胞中的功能。于是我们选取LGR5作为我们的重点研究基因，研究它在乳腺癌发生发展以及干细胞中的作用及功能。B. 我们在乳腺癌小分子RNA研究和乳腺癌靶向研究方面，发现miR-101和miRNAs组合以及MACC1等在乳腺癌的诊断、预后和治疗方面发挥了重要的作用。我们研究的TV-miR-708纳米颗粒为清除乳腺癌干细胞、克服化疗耐药和提高乳腺癌综合治疗效果提供了有利的临床前证据，该项目对于阐明乳腺癌发生发展的分子机制提供了坚实的理论基础和实验依据，同时为乳腺癌的靶向治疗提供了临床证据和新方法。