microRNA-21靶向的肿瘤反义基因显像研究

MicroRNA（miRNA）是一类小分子量的非编码RNA。研究表明，miRNA与肿瘤的发生和发展关系密切。其中，miRNA-21（miR-21）是目前已知的唯一在几乎所有恶性肿瘤中均表达上调的原癌作用的miRNA，具有肿瘤广谱识别特性。而且，miR-21在肿瘤与正常组织的表达具有显著的差异性，能够作为肿瘤生物标记物，对肿瘤的早期诊断、恶性程度和预后评价具有重要的价值。因此，本研究采用无创性的放射性核素反义显像技术，选择miR-21作为显像靶点，设计并合成miR-21靶向的反义寡核苷酸，制备放射性核素锝[99mTc]标记的反义显像探针，分别从体外稳定性、基因抑制率、肿瘤细胞摄取率以及荷瘤动物体内生物分布、显像等方面评价其肿瘤靶向识别效能，探讨该反义探针作为一种新型肿瘤显像剂在肿瘤早期、特异、无创、全面诊断中的应用价值。

恶性肿瘤是一类严重危害人类生命健康的疾病。选择一种肿瘤特异性靶向的生物标志物，通过放射性核素标记探针在基因水平上进行体内靶向示踪，建立特异性强、灵敏度高且简单易行的肿瘤显像技术，对于肿瘤的早期诊断具有重要的研究意义和应用价值。MicroRNA-21（miR-21）已被证实在多种恶性肿瘤具有高表达特性，能促进肿瘤生长和转移，是一种恶性肿瘤的生物标记物。本课题使用具有特异性结合的抗miR-21的寡核苷酸（AMO）用于miR-21过表达的肿瘤潜在的靶向成像。通过确定miR-21反义互补的寡核苷酸序列，体外化学合成并进行部分2’-甲氧基（2'-OMe）和部分硫代（PS）修饰，经过NHS-MAG3这一双功能螯合剂的介导作用，制备放射性核素99mTc标记的反义靶向探针。化学修饰后的探针置于人新鲜血清中12h仍可保持高度的稳定性。Western结果显示，99mTc标记前、后的AMO探针均可通过抑制miR-21的活性进而上调PTEN蛋白的表达，证明该AMO标记探针具有特异性结合及靶向抑制作用。荧光标记的AMO探针亦可在细胞水平显示肿瘤细胞的靶向分布及良好的稳定性。HeLa荷瘤裸鼠尾静脉注射后，活体显像及生物分布结果均显示miR-21靶向的标记探针与对照探针之间的活体分布存在显著差异，AMO靶向探针在恶性肿瘤的浓聚远高于对照组，表明AMO可特异性的分布于miR-21高表达的肿瘤部位。综上，本课题设计并构建了miR-21靶向的放射性标记的靶向探针，为肿瘤基因显像提供新型的分子探针，建立了一种在转录后水平对恶性肿瘤的早期、动态、定性/定量的诊断或疗效评价方法。而且，利用这种放射性核素示踪技术，对miRNA在生物体内的分布情况进行定性或定量评价，为阐明miRNA在体内的作用机制研究提供新的研究手段。