患者来源的胶质母细胞瘤细胞球体在胶原凝胶中进行3D培养。可见单个细胞或小细胞簇从球体侵入周围环境,模拟了肿瘤浸润的机制。图片来源:IIT-Istituto Italiano di Tecnologia
意大利理工学院(IIT-Istituto Italiano di Tecnologia)开发的一种专利RNA鸡尾酒疗法已成为对抗中枢神经系统肿瘤(如胶质母细胞瘤)的有希望的活性剂。今日发表在《Molecular Therapy—Nucleic Acids》期刊上的研究表明,11种不同的非编码RNA(称为微小RNA或miRNA)组合在减缓癌细胞生长和增强化疗药物活性方面显示出有效性。测试是在患者来源的细胞和临床前模型上进行的。该化合物在医学应用前还需要进一步的验证步骤。
该方案由IIT的微RNA神经生物学实验室开发,由首席研究员Davide De Pietri Tonelli协调。该研究还涉及来自IIT精准医学纳米技术实验室(由Paolo Decuzzi领导)、IIT分析化学实验室、热那亚大学和IRCCS Policlinico San Martino的研究人员。
微小RNA鸡尾酒如何靶向肿瘤
胶质母细胞瘤是最具侵袭性的脑肿瘤之一,IIT的研究人员已确定了一种基于miRNA的新治疗策略,能够减缓其进展并使其对替莫唑胺等抗癌药物更具反应性。由于该策略针对不同癌细胞共有的粘附和侵入生物机制,因此可能适用于其他肿瘤类型。
"IIT微RNA神经生物学实验室协调员De Pietri Tonelli解释道:"国际上,许多临床试验正在测试基于RNA的治疗,这些治疗通常依赖单一的RNA分子,而肿瘤最终可能会找到规避的方法。通过使用miRNA鸡尾酒,这种可能性降低了,因为每个miRNA在多个方面发挥作用,使肿瘤细胞恢复生长的机会大大减少。"
图形摘要。图片来源:《Molecular Therapy—Nucleic Acids》(2025)。DOI: 10.1016/j.omtn.2025.102763
研究团队专注于miRNA,这是一种参与基因调控和控制细胞行为的关键生物机制的非编码RNA,能够刺激或抑制细胞生长。特别是,研究人员研究了参与干细胞分化为神经元的miRNA——这一过程称为神经发生,负责在中枢神经系统中生成和维持健康细胞,通过这项工作,他们确定了11种不同的miRNA分子。
当肿瘤存在时,这些miRNA控制的分子机制会发生改变。癌细胞通过两种主要策略增殖:降低控制水平(如会抑制其生长的miRNA),以及从血管中寻找营养和能量以支持其分裂和扩张。
实验室结果和下一步
研究团队证明,将这11种miRNA组合引入肿瘤可以减缓胶质母细胞瘤细胞的生长和侵袭性。测试是在从患者体内提取的肿瘤细胞和临床前模型上进行的。
"通过我们的基因和计算研究,我们发现这些miRNA通过阻断癌细胞与周围环境之间的特定相互作用,共同减缓肿瘤生长,"该研究的第一作者Silvia Rancati说。她当时是Tonelli研究组的博士生,现在是IIT热那亚聚合物和生物材料实验室的博士后研究员。
微小RNA组合使用纳米粒子递送,类似于RNA疫苗中使用的纳米粒子,尽管递送方法可能因所需的抗癌治疗类型而异。这种专利配方在实验室中已被证明有效,现在需要经过验证过程才能进入临床应用。
De Pietri Tonelli总结道:"这项研究突显了好奇心驱动科学的重要性以及多学科合作的力量;我们将IIT的神经生物学、纳米技术、分析化学和计算生物学,以及整个利古里亚生态系统中可用的临床专业知识结合在一起。"
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