siRNA用于腫瘤抑制的生物學原理PPT學習教案

1、會計學1siRNA用于腫瘤抑制的生物學原理用于腫瘤抑制的生物學原理腫瘤腫瘤良性腫瘤良性腫瘤惡性腫瘤惡性腫瘤 (原發(fā)灶)“轉移灶 “癌癥（cancer） 無浸潤和轉移能力，對機體危害較小 侵襲和擴散轉移全身擴散，嚴重危害機體 How to solve it ？第1頁/共19頁常規(guī)治療方法：常規(guī)治療方法：l根治性手術：晚期腫瘤切除率低，術后易復發(fā)、轉移、效果不理想l藥物治療：很難只作用于癌基因本身而不影響相對應的未發(fā)生突變的原癌基因及其相關因子l化學治療：將藥物經血管帶到全身，對身體所有細胞都有影響。毒副作用強 l放射治療：利用高能電磁輻射線作用于生命體，使生物分子結構改變，達到破壞癌細胞目的的一

2、種治療方法，難于根治參考文獻（1）siRNA特異性沉默hTERT mRNA對人舌癌Tca8113細胞體內外生長的影響（2）siRNA為基礎的RNAi在腫瘤基因治療中的應用進展 （3）靶向survivin基因不同位點的siRNA對PC-3細胞增殖和凋亡的影響 （4）Nanoparticles Modified With Tumor-targeting scFv Deliver siRNA and miRNA for Cancer Therapy 以以siRNA為基礎的為基礎的RNAi對惡性腫瘤對惡性腫瘤研研究進展開創(chuàng)了腫瘤基因治療的新天地究進展開創(chuàng)了腫瘤基因治療的新天地Two daily int

3、ravenous injections of the combined siRNAs in the GC4-targeted nanoparticles significantly reduced the tumor load in the lung. From：Nature Molecular Therapy , (22 June 2010) 第2頁/共19頁安德魯法爾 克雷格梅洛RNA干擾機制雙鏈RNA沉默基因 第3頁/共19頁參考文獻：（1）RNA干擾在婦科惡性腫瘤的研究進展（2）siRNA表達載體對肝素酶基因的沉默作用 siRNA(short interfering RNA) 即小分子

4、干擾即小分子干擾RNAl 是由RNase家族中的Dicer核酸內切酶在細胞中剪切自然存在的dsRNA過程中產生的，它是RNA干涉的關鍵調控因子，其為2123nt的雙鏈RNA，該雙鏈的3端有2個突的堿基，此結構對基因沉默效應十分關鍵，5端則具有磷酸基。l siRNA具有穩(wěn)定、持久、安全、特異性，作用強大等特點通過制備特定的siRNA導人生物體內可以有目的地抑制靶基因的表達l 現已逐漸應用于醫(yī)療、預防等領域，尤其是siRNA對惡性腫瘤的作用已成為當今的研究熱點。且可以針對多個基因或基因族的共有序列來抑制多個基因的表達!從而能更有效地抑制腫瘤生長。第4頁/共19頁siRNA干擾干擾STAT3基因對食

5、管癌基因對食管癌Eca-109細胞生物學特征研究細胞生物學特征研究選自中國腫瘤臨床2009年第36 卷24期siRNA1：CTGCTAAGATTCAGTGAAA；siRNA2：GCGTCCAGTTCACTACTAA；siRNA3：TCAGCACAATCTACGAAGA； Negative（陰性對照）：TTCTCCGAACGTGTCACGT （1）針對人STAT3 基因mRNA 序列設計合成3 對編碼小干擾RNA（siRNA）的DNA 模板（2）將其連入質粒中，構建STAT3-siRNA表達載體，穩(wěn)定轉染人食管癌Eca-109細胞（3）利用RT-PCR、Western blot技術分別檢測轉染細

6、胞中STAT3基因mRNA和蛋白的表達，MTT實驗、流式細胞技術檢測轉染細胞的增殖、細胞周期和凋亡變化情況第5頁/共19頁siRNA3 實驗組STAT3 mRNA 的表達較對照組明顯減少，siRNA1 和siRNA2 實驗組STAT3 mRNA 的表達與對照組無明顯差異。結論：結論：STAT3-siRNA 抑制抑制STAT3 基因基因mRNA表達表達第6頁/共19頁結論結論：siRNA3明顯抑制了Eca-109 細胞中STAT3 基因mRNA 和蛋白的表達。同時說明RNAi 序列設計時靶位點的選擇很關鍵。第7頁/共19頁siRNA3 實驗組腫瘤細胞的增殖能力明顯下降，細胞生長抑制率為35.68

7、%，與轉染試劑對照組和陰性質粒對照組比較，差異有統(tǒng)計學意義（）；而后兩者差異無顯著性第8頁/共19頁siRNA3 實驗組G0/G1期細胞占79.51%，S 期細胞占13.85%，與對照組比較，差異均有統(tǒng)計學意義（）；兩個對照組間G0/G1期與S 期細胞分布差異無統(tǒng)計學意義（），表明STAT3-siRNA 將細胞周期阻滯在G0/G1期。第9頁/共19頁 siRNA3 實驗組細胞凋亡率為13.26%，明顯高于陰性質粒對照組與轉染試劑對照組，差異有統(tǒng)計學意義（）；兩個對照組間凋亡率無顯著性差異（）第10頁/共19頁結論：結論：RNA干擾技術沉默STAT3基因可以有效地抑制STAT3基因的表達，進而抑

8、制人食管癌Eca-109細胞的增殖，引起細胞周期G0/G1期阻滯，促進其凋亡第11頁/共19頁參考文獻：（1）Genes IX；（2）siRNA抗癌國內研究進展（3）基因工程及其分子生物學基礎分子生物學基礎分冊(第2版) 靜國忠編著siRNA為基礎的為基礎的RNAi分子機制分子機制正義鏈RNA被RISC很快降解，只利用siRNA反義鏈在靶mRNA上尋找與其互補堿基序列并封閉基因表達，使得待定基因沉默 只有特定長度的siRNA才能引發(fā)特異性的基因沉默第12頁/共19頁siRNA RISC復合體抑制腫瘤基因的三種方式復合體抑制腫瘤基因的三種方式：（轉錄水平上的基因沉默）（轉錄水平上的基因沉默）（1

9、）攻擊并降解與siRNA同源的mRNA （2）干擾mRNA的翻譯擇選參考文獻：基因工程及其分子生物學基礎分子生物學基礎分冊(第2版) 靜國忠編著siRNA與靶mRNA之間序列的互補程度（3）通過RISC復合體引導siRNA進入細胞核，在核內RISC中的siRNA與基因組中相互補的序列結合，通過對基因啟動子周圍的染色質蛋白的修飾導致轉錄沉默第13頁/共19頁l用于病毒的感染，如利用RNA干涉技術抑制人后天免疫缺陷病毒（HIV-1）的主要調控基因如tat，rev，nef和vif等的表達；l抑制人丙肝病毒及乳頭癌病毒，從而控制這些病毒的復制；l對模式生物線蟲17000個基因進行篩選和研究，鑒別出17

10、22個基因突變所產生的表性改變，為研究特定基因的功能奠定了基礎；l用于治療黑色素瘤、肝癌、白血病、卵巢癌、前列腺癌、人舌癌、食管癌、大腸癌、婦科惡性腫瘤、乳腺癌、胃癌；l運用siRNA特異性沉默hTERT mRNA對人舌癌Tca8113細胞；l運用siRNA表達載體沉默肝素酶基因的；l抑制SARS復制和感染、乙肝病毒感染；lsiRNA具有明顯的特異性和抑制腫瘤生長作用；lsiRNA能夠減少喉癌細胞(Hep2細胞)中STAT3基因的表達并能抑制Hep2細胞生長及誘導其凋亡；lsiRNA抑制nm23H1基因表達可用于治療鼻咽癌；l在將來的多谷氨酸鏈延伸疾病，包括脊髓小腦共濟失調(spinocerebel-laratacias)和亨廷頓氏舞蹈病以及糖尿病的治療中將發(fā)揮越來越重要的作用；重要研究成果：重要研究成果：第14頁/共19頁第15頁/共19頁siRNA技術作為一項即將應用于臨床的新技術技術作為一項即將應用于臨床的新技術仍存在許多問題：仍存在許多問題：主要障礙：主要障礙：缺乏有效而安全的靶向傳輸系統(tǒng)缺乏有效而安全的靶向傳輸系統(tǒng)參考文獻：（1）RNAi技術在腫瘤基礎研究中的應用；（2） siRNA為基礎的RNAi在腫瘤基因治療中的應用進展 ；（