这篇手稿描述了单壁碳纳米管 (swcnt)-共轭 malat1 反义 gapgmer dna 寡核苷酸 (swcnt 反材料-malat1) 的合成, 这表明了 swcnt 的可靠交付和强大的治疗效果。抗马拉特1在体外和体内。介绍了用于 swcnt 抗 malat1 的合成、改性、共轭和注射的方法。
单壁碳纳米管 (swcnt) 是一种新型的纳米粒子, 已被用于向细胞输送多种药物, 如蛋白质、寡核苷酸和合成小分子药物。swcnt 具有可定制的尺寸, 一个大的表面积, 并可以灵活地结合药物通过不同的修改, 在其表面;因此, 它是一个理想的系统, 运输药物到细胞。长非编码 rna (lnrna) 是一组时间超过200nt 的非编码 rna 群, 不能转化为蛋白质, 但在生物和病理生理过程中起着重要作用。转移性与肺腺癌相关的转录 1 (malat1) 是一种高度保守的 lncRNA。结果表明, 较高的 malat1 水平与各种癌症的预后不良有关, 包括多发性骨髓瘤 (mm)。我们发现, matr1 调节 dna 修复和细胞死亡在 mm;因此, matr1 可被视为 mm 的治疗靶点。然而, 反义寡核苷酸在体内有效传递给抑制-击倒 malat1 仍然是一个问题。在这项研究中, 我们修改了 swcnt 与 peg-2000, 并结合抗 mat1 寡核苷酸到它, 测试这种化合物的体外交付, 注入静脉注射 mm 小鼠模型, 并观察到一个显著的抑制 mm 进展, 这表明swcnt 是抗马拉特1口角 dna 的理想穿梭机。
swcnt 是一种新型的纳米材料, 可提供各种类型的药物, 如蛋白质、小分子和核酸, 在体外 1和体内2具有理想的耐受性和最小毒性。功能化的 swcnt 具有很强的生物相容性和水溶性, 可作为小分子的穿梭点, 并可携带小分子穿透细胞膜 3,4,5.
lnrna 是一组 rna (gt;200 nt), 从基因组转录到 mrna, 但不能转化为蛋白质。越来越多的证据表明, ncrna 参与了基因表达的调节 6, 并参与了大多数类型癌症的发生和发展, 包括 mm7,8,9。mallat1 是一种富核非编码记录 2 (neat2) 和高度保守的 lncRNA 10。mat1 最初被认为是转移性非小细胞肺癌 (nsclc)11, 但已在许多肿瘤5,12,13过度表达;它是 mm8,14中表达最严重的信息之一, 与预后差有关。与仅确诊为 mm 15 的患者相比, 致命病程外髓质 mm 患者的 malat1 表达水平明显高于.
在先前的一项研究中, 我们已经证实, 抗 mat1 寡核苷酸在 mm 16 中使用 gapmer dna 反义寡核苷酸靶向 mm1 (抗 amalat1) 强致 mm 16 中的 dna 损伤和凋亡。gapmer dna 由反义 dna 组成, 并由 2 ‘-ome-rna 连接, 这可能会促使 mirat1 通过 rnase h 活性一旦结合 17.反义寡核苷酸的体内传递效率仍然限制了其临床应用。
为了测试 swcnt 对抗 amalat1 变指寡核苷酸的传递效果, 将抗 malat1 报的 dna 与 dspe-peg2000-胺功能化的 cnt 结合。然后将 swcnt 抗 matrat1 静脉注射到 mm 扩散小鼠模型中;经过四种治疗后观察到明显的抑制。
有证据表明, ncrna 参与调节癌症的多种生理和病理生理程序, 包括 mm7,8,9;它们有可能成为癌症治疗的目标, 而反义寡核苷酸20、21、22 可以实现。美国食品药品监督管理局 (fda) 已批准了几种反义寡核苷酸药物, 包括用于巨细胞病毒视网膜炎23的 fomivirsen、用于纯…
The authors have nothing to disclose.
作者感谢勒纳研究所的蛋白质组学、基因组和成像核心的帮助和支持。资金: 这项工作得到了 NIH/NCI 赠款 r00 ca17292 (给 j. z.) 和启动资金 (jj. z.) 和凯斯西储备大学核心利用试点赠款 (j. z.) 临床和转化科学合作 (ctsc) 的财政支持。这项工作使用了 leica sp8 共聚焦显微镜, 该显微镜是在国家卫生研究院 sig 赠款1s10od01992-01 下购买的。
SWCNTs | Millipore-Sigma | 704113 | |
DSPE-PEG2000-Amine | Avanti Polar Lipids | 880128 | |
bath sonicator | VWR | 97043-992 | |
4 mL centrifugal filter | Millipore-Sigma | Z740208-8EA | |
UV/VIS spectrometer | Thermo Fisher Scientific | accuSkan GO UV/Vis Microplate Spectrophotometer | extinction coefficient of 0.0465 L/mg/cm at 808 nm |
Sulfo-LC-SPDP | ProteoChem | c1118 | |
DTT solution | Millipore-Sigma | 43815 | |
NAP-5 column | GE Healthcare | 17-0853-01 | |
in vivo imaging system | PerkinElmer | ||
NOD.CB17-Prkdcscid/J mice | Charles River lab | 250 | |
Flow cytometer | Becton Dickinso | ||
Lipofectamine | Invitrogen | 11668019 | Lipofectamine2000 |
Fetal bovine serum (FBS) | Invitrogen | 10437-028 | |
RMPI-1640 medium | Invitrogen | 11875-093 | |
MALAT1-QF: | synthesized by IDT Company | 5’- GTTCTGATCCCGCTGCTATT – 3’ | |
MALAT1-QR: | synthesized by IDT Company | 5’- TCCTCAACACTCAGCCTTTATC – 3’ | |
GAPDH-QF: | synthesized by IDT Company | 5’- CAAGAGCACAAGAGGAAGAGAG – 3’ | |
GAPDH-QR: | synthesized by IDT Company | 5’- CTACATGGCAACTGTGAGGAG – 3’ | |
Quantitative PCR using SYBR Green PCR master mix | Thermo Fisher Scientific | A25780 | |
RevertAid first-stand cDNA synthesis kit | Thermo Fisher Scientific | K1621 | |
anti-MALAT1 | synthesized by IDT Company | 5’-mC*mG*mA*mA*mA*C*A*T*T *G*G*C*A*C*A*mC*mA*mG*mC*mA-3’ |
|
Cell Viability Assay Kit | Promega Corporation | G7570 | CellTiter-GloLuminescent Cell Viability Assay Kit |
accuSkan GO UV/Vis Microplate Spectrophotometer | Thermo Fisher Scientific | ||
centrifugal filter | Millipore-Sigma | UFC910008 | |
SPSS software | IBM | version 24.0 | |
D-Luciferin | Millipore-Sigma | L9504 |