iRGD修饰的人脂肪干细胞外泌体靶向输送miRNA药物治疗膀胱癌的机制研究

Bladder cancer is the most common malignancy of urogenital system, which seriously threaten the patients’lives. Expect for chemotherapy, there are still lack of effective therapies for advanced bladder cancer. MicroRNA (miRNA) plays an important part in the carcinogenesis of bladder cancer and is a potential therapeutic target of bladder cancer. The objective of this project is to screen and identify the key tumor suppressive miRNA in bladder cancer，and subsequently treat bladder cancer with this miRNA delivered by the exosome from human adipose.derived stem cell (hADSC). This project consists of 4 sessions: 1. The specimens of bladder cancer are analyzed with high throughput gene chip and q-PCR to identify the key tumor suppressive miRNA associated with the carcinogenesis of bladder cancer. 2. The effects of the miRNA on bladder cancer are determined by increasing and decreasing the level of the miRNA in tumor cells and the target genes of this miRNA are also studied. 3. The exosome is collected from human ADSC modified by iRGD peptides (iRGD-hADSC)，the safety and targeting of which are.studied as the carrier of anti-tumor drugs. 4. The effects of the miRNA delivered by the exosome from iRGD-hADSC on bladder cancer are studied in vivo and in vitro. The current project will provide new ideas for the treatment of bladder cancer and provide theoretical basis for the targeted therapy of bladder cancer with the miRNA drug delivered by exosome.

晚期膀胱癌除化疗之外目前缺乏其他有效的治疗手段。微小RNA（miRNA）在膀胱癌发生发展过程中起着重要作用，是膀胱癌潜在的治疗靶点。本项目拟筛选并鉴定出与膀胱癌相关的抑癌miRNA，并以此作为治疗靶点；然后开发一种基于人脂肪干细胞(hADSC)外泌体的药物载体，来运输该miRNA靶向治疗膀胱癌。本研究分为4部分: 1.采用基因芯片技术和q-PCR技术分析膀胱癌标本，筛选并鉴定与膀胱癌相关的关键抑癌miRNA；2.通过提高或降低该miRNA的水平，研究该miRNA对于膀胱癌的作用及其机制，并寻找其相关靶点；3.构建iRGD修饰的hADSC（iRGD-hADSC），并研究其外泌体作为抗肿瘤药物载体的安全性和靶向性； 4.通过细胞和动物实验，研究iRGD-hADSC外泌体输送目标miRNA对膀胱癌的靶向治疗作用及机制。本课题将为以外泌体为载体的miRNA药物靶向治疗膀胱癌提供理论依据。

膀胱癌( BC )是常见的恶性肿瘤之一，其晚期肿瘤5年生存率不足36%，而目前尚无有效的治疗措施。非编码RNA是一类维持生物体稳态平衡和调节疾病发展的重要分子，然而其与膀胱癌的相关性研究仍不明确。同时非编码RNA类核酸药物的递送途径匮乏。外泌体是细胞间通讯的重要媒介。此前的研究证实，多种干细胞来源的外泌体在肿瘤治疗策略方面具有巨大潜力。.本项目通过研究非编码RNA在膀胱癌中的作用机制为晚期膀胱癌的治疗提供新的治疗靶点，同时探索脂肪干细胞( adipose-derived stem cells，ADSCs )来源的外泌体作为小RNA药物递送系统治疗膀胱癌的可行性和疗效。.第1部分，我们通过组织芯片和数据库筛选出多个显著差异表达的非编码RNA：miR-138-5p， circFAM114A2和circSLC8A1并且研究了其在膀胱癌进展中分子机制和作用。研究显示：miR-138-5p通过靶向BIRC5从而抑制Survivin蛋白表达，进而抑制膀胱癌的增殖和侵袭；circFAM114A2和circSLC8A1通过海绵吸附miRNA,间接调控ΔNP63和PTEN表达，从而抑制膀胱癌的进展，这些基因均是可用于膀胱癌治疗的靶点。.第2部分，我们利用获取的脂肪组织，经0.075% I型胶原酶酶解法获取原代脂肪干细胞（ADSCs）。接着，利用普通ADSCs和iRGD修饰的ADSCs作为生物发生器, 并采用差异性超速离心法分离ADSCs来源的外泌体( ADSCs-exo )。然后，利用与肿瘤共培的方法比较各种外泌体对于肿瘤细胞的特异性结合能力，结果iRGD修饰的外泌体具有更高的膀胱癌靶向能力。然而利用皮下瘤模型来比较普通ADSCs-exo和iRGD修饰ADSCs-exo对于膀胱癌的靶向能力未显示明显差异。.第3部分，将BC细胞( 5637和T24 )与包含过表达miR-138-5p的ADSCs-exo共培养。通过创伤愈合实验（Wound healing）、Transwell侵袭实验、CCK-8实验和裸鼠异种移植肿瘤体内生长实验来验证包含miR-138-5p的外泌体对于肿瘤的治疗作用。结果显示ADSCs能以自组装的形式将外源性miR-138-5p包裹进外泌体中，并以完全功能形式分泌。而且，ADSCS-exo miR-138-5p随体液途径被递送至肿瘤组织发挥治疗作用。