众所周知，抑癌基因PTEN和P53等的突变和缺失会导致癌症不受抑制地生长。针对相关基因突变的研究有很多，而针对癌症中丢失的蛋白质的研究一直是一个挑战。近日，总部位于波士顿的一个合作团队利用纳米技术和独特的mRNA特性，通过靶向PTEN抑制了前列腺癌临床前模型中的肿瘤生长。
相关研究结果于9月17日以“Restoration of tumour-growth suppression in vivo via systemic nanoparticle-mediated delivery of PTEN mRNA”为题发表在《Nature Biomedical Engineering》杂志。
“我们的方法代表了纳米技术和生物学的融合，”通讯作者之一、布列根和妇女医院（BWH）纳米医学中心教授兼麻醉副教授Jinjun Shi博士说，“在约一半的转移性去势抵抗性前列腺癌和许多其他人类癌症中都可观察到PTEN基因的丢失或突变，但是功能性PTEN的重建被证明是困难的。而最新基于mRNA的纳米治疗的潜在影响在于，它为癌症治疗提供了一种新的策略，并且可以补充目前可用的如靶向抑制剂等治疗方法。”
研究结果
具体而言，该小组的目标是将PTEN的功能拷贝重新引入癌细胞，以逆转人体的天然肿瘤抑制机制。为了做到这一点，研究人员开发了mRNA纳米粒子，这是一种超小型运载工具，可以将遗传信息传递到细胞中。该小组在实验室测试了混合纳米颗粒对前列腺癌细胞的影响，发现纳米颗粒可以有效渗透细胞，保护mRNA免受降解，恢复肿瘤抑制功能，杀死癌细胞。
该小组还报道，在小鼠前列腺癌模型，包括前列腺癌骨模型(前列腺癌最常见的传播部位)中，肿瘤生长和进展受到显著抑制。利用成像分析，研究小组直观地证实了这些结果，发现通过纳米粒子传递的PTEN mRNA是癌细胞破坏增加的原因。此外，研究小组报告了这种治疗策略的安全性证据——小鼠体重没有显著变化，也没有器官毒性。
重要意义
“大多数癌症疗法会阻止某些东西（比如致癌基因），来使肿瘤细胞异常。波士顿儿童医院血管生物学项目的另一通讯作者Bruce R. Zetter博士指出，“在这种方法中，我们添加了一种蛋白质，使肿瘤细胞更像正常细胞，不太可能生长失控。”
作者之一、纪念斯隆•凯特琳癌症中心的医学系主任Philip Kantoff博士说，“临床标本的全基因组测序显示，包括PTEN在内的不同肿瘤抑制因子的逐渐丢失/失活与前列腺癌的发展和转移相关，人们非常需要恢复肿瘤抑制途径，突出这项工作的临床意义。”
“对于核酸治疗领域来说，这是激动人心的时刻，首个siRNA疗法和众多临床研究中的mRNA疗法最近得到了监管机构的批准，这项工作是使用纳米技术系统递送mRNA以恢复体内肿瘤生长抑制的第一个概念证明，包括在肿瘤负担广泛分布的转移环境中。我们的方法可能被证明在治疗各种恶性肿瘤方面是有用的，”作者之一、纳米医学中心主任、BWH麻醉教授Omid Farokhzad说。
作者强调，这项工作是一项概念验证研究，证明了这种方法的潜在影响，但在用于人类之前，还需要进一步的测试和验证。该小组将继续测试这种方法，并计划探索其在其他肿瘤抑制因子(如P53 )中的应用，以及将这种策略与其他疗法相结合的能力。
参考资料：1）Nanoparticle therapeutic restores function of tumor suppressor in prostate cancer
2）Restoration of tumour-growth suppression in vivo via systemic nanoparticle-mediated delivery of PTEN mRNA