MiRNA-16多功能磁性纳米靶向探针的构建及其在体疗效评价

MiRNAs is a novel class of noncoding RNAs of approximately 18～26 nucleotides. Many studies have revealed essential roles for new tumor biomarker in cancer therapy. However, the deficiency in miRNAs targeted delivery and in vivo therapy effect evalution has limited the application of miRNAs in cancer therapy. We have previously found that miRNA-16 could induce cell cycle arrest in G0/G1 phase and inhibit cell proliferation in human cancer cells, indicating its potential in cancer therapy. Based on our previous work, this project is to use magnetic iron oxide nanoparticle as carrier, chemical crosslink the dye Cy5.5, human prostate stem cell antigen (PSCA) antibody and miRNA-16 with nanoparticle, then construct miRNA-16 multi-functional targeted nanoparticle for human prostate cancer target therapy with the guidance of PSCA antibody and external magnetic field. And then we plan to combine magnetic resonance imaging with optical imaging multi-modality molecular imaging technologies to evaluate the in vivo therapeutic effect. Ultimately, this study can provide new monitoring approach and therapy tool for prostate cancer target therapy.

MiRNAs是近年来发现的一类长度为18～26个核苷酸的非编码小分子RNA，科学研究表明它们有望成为新的肿瘤标志物用于肿瘤的治疗。然而现有miRNAs靶向转运系统及在体疗效评估体系的缺乏大大限制了其在肿瘤治疗中的应用。我们在前期研究工作发现一种miRNA-16分子能够导致前列腺癌等多种肿瘤细胞停滞在G0/G1期，抑制肿瘤增殖，显示其治疗潜力。本项目拟在前期工作基础上，以前列腺癌为研究对象，以磁性氧化铁纳米颗粒为载体，先后将荧光染料Cy5.5、人前列腺干细胞抗原（PSCA）抗体及miRNA-16与其化学交联，从而构建集靶向、示踪和治疗为一体的miRNA-16多功能磁性纳米探针，并在外置磁场和PSCA抗体双重靶向引导下实现miRNA-16对前列腺癌的纳米靶向治疗，并联合应用磁共振、光学多模态分子成像技术对其进行在体、连续的可视化疗效评价，从而为前列腺癌的靶向治疗提供新的监测手段和治疗工具。

MiRNAs 是近年来发现的一类长度为 18~26 个核苷酸的非编码小分子 RNA，科学研究表明它们有望成为新的肿瘤标志物用于肿瘤的治疗。然而现有 miRNAs 靶向转运系统 及在体疗效评估体系的缺乏大大限制了其在肿瘤治疗中的应用。我们在前期研究工作发现一 种 miRNA-16 分子能够导致胃癌等多种肿瘤细胞停滞在 G0/G1 期，抑制肿瘤增殖，显示其治疗潜力。本项目在前期工作基础上，以胃癌等为研究对象，以磁性氧化铁纳米颗粒为载体，先后将荧光染料 Cy5.5 及 miRNA-16 与其化学交联，从而构建集示踪和治疗为一体的 miRNA-16 多功能磁性纳米探针。我们研究结果发现，miR-16纳米颗粒具有很好的生物相容性和细胞吸收能力，能够显著诱导体外细胞凋亡。通过生物发光成像和磁共振成像技术，我们发现该纳米探针能够很好的在小鼠肿瘤部位聚集，并能够显著得抑制裸鼠肿瘤模型的肿瘤生长。该项目的成功实施，实现了 miRNA-16 对肿瘤的在体、连续的可视化疗效评价，从而为肿瘤的可视化治疗提供新的监测手段和治疗工具。在该项目支持下，我们发表了4篇国际sci论文，均为中科院一区，包括PNAS (IF 9.8)、Nanoscale (IF 7.6)、ACS Appl Mater Interfaces ( IF7.1)、Oncotarget (IF 5.0)，授权国际发明专利 1 项，以第一完成人获得陕西省自然科学技术奖三等奖 1 项(省部级)、陕西省高等学校科学技术奖一等奖 1 项 (厅级)。