多胺介导的自组装DNA纳米环模拟circRNA-001947抗肺癌肿瘤研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31700863
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    23.0万
  • 负责人：
    钱航
  • 依托单位：
    中国人民解放军第三军医大学
  • 学科分类：
    C1007.纳米生物学
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

CircRNAs, as one class of long non-coding RNA, are found to be aberrantly expressed in multiple tumor tissues and related to cell growth, and are potential therapeutic targets for lung cancer. We previously found that circRNA_001947 (chr7:65420300-65420321) is downregulaged in NSCLC tumor tissues, and force-expression of circRNA_001947 could significantly inhibit cancer cell growth. Further bioinformatics analysis revealed that circRNA_001947 can sponge miRNA-141-3p, indicating that miRNA-141 is the target of circRNA_001947. Meanwhile, self-assembly of DNA nanostructures including their applications in nanomedicine is one of the most popular cutting-edge research topics worldwide. Compared with conventional Mg2+ based self-assembly stragety, polyamine mediated DNA self-assembly can not only mediate DNA self-assembly but also pack discrete DNA nanoparticles into larger nanoparticles. Moreover, polyamine mediated self-assembled DNA materials are more ready to be taken up by cells, which makes it more biocompatible. Thus, we propose a polyamine mediated, hierarchically self-assembled DNA nanoring nanoparticles, to mimick intracellular circRNA_001947 to sponge microRNA-141, and investigate the anti-cancer effect of this new DNA nanoring system. This project aims to providing new drug delivery system, novel therapeutic target and new stragety for cancer therapy.
环状RNA (circRNA)作为一种长链非编码RNA在多种恶性肿瘤中均有表达，且与细胞增殖相关，是一种潜在的新型治疗靶点。我们前期研究发现circRNA_001947（chr7:65420300-65420321）在肺腺癌组织中低表达；且过表达circRNA_001947能够显著抑制肿瘤细胞增殖。生物信息学分析表明，circRNA_001947序列中含有多个miR-141-3p结合位点，表明miRNA-141是circRNA_001947的靶点。自组装DNA纳米材料的构建及其在纳米医学中的应用是国际纳米科学的前沿课题之一。多胺介导DNA自组装纳米递送系统具备无镁离子、分级自组装调控尺寸、提高细胞摄取率等优点。故提出构建一种多胺介导、分级组装的DNA纳米环模拟circRNA_001947吸附miRNA-141，并将其用于调控肿瘤增殖及其关键机制研究，为肺癌治疗提供新的纳米递送系统。

结项摘要

自组装DNA纳米材料的构建及其在纳米医学中的应用是国际纳米科学的前沿课题之一。环状长链非编码RNA及其与微小RNA（miRNA）的相互作用与多种恶性肿瘤细胞增殖相关，是一种潜在的新型治疗靶点。构建多胺介导、分级组装的DNA纳米材料作用于环状RNA或miRNA调控肿瘤细胞增殖及其相关机制具有重要研究意义。本研究主要内容包括多胺类物质介导组装DNA复合纳米材料构建，DNA纳米材料药物递送及靶向能力研究，以及应用上述材料作用于miRNA抗肺腺癌肿瘤的效应和机制研究。研究结果如下：（1）成功设计并证明亚精胺可介导DNA纳米材料自组装，该复合纳米材料作为药物载体安全性好，递送能力高，具有显著的生物医学应用前景。（2）进一步构建基于含氮客体分子组装的DNA复合纳米材料，用于潜在的诊疗一体抗肿瘤研究，并探索了纳米材料药物负载和靶向能力。.（3）携带miRNA捕获元件的功能DNA纳米管能够有效捕获癌细胞内高表达miRNA-155，并在动物水平研究了其抗肿瘤效应和机制。上述研究不仅探索了DNA自组装的新策略新途径，而且应用新的组装方法赋予了DNA纳米材料新的性质和功能，更适用于生物医学应用。利用所构建的功能纳米材料作用于miRNA进一步实现了优异的体外和体内抗肿瘤效应，为肺腺癌等恶性肿瘤的防治提供了新的纳米材料平台和策略。

项目成果

期刊论文数量（3）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（1）
Targeted Delivery of Rab26 siRNA with Precisely Tailored DNA Prism for Lung Cancer Therapy
使用精确定制的 DNA Prism 靶向递送 Rab26 siRNA，用于肺癌治疗。
  • DOI：
    10.1002/cbic.201800761
  • 发表时间：
    2019-05-02
  • 期刊：
    CHEMBIOCHEM
  • 影响因子：
    3.2
  • 作者：
    Liu, Qian;Wang, Dong;Qian, Hang
  • 通讯作者：
    Qian, Hang
Capturing intracellular oncogenic microRNAs with self-assembled DNA nanostructures for microRNA-based cancer therapy.
利用自组装 DNA 纳米结构捕获细胞内致癌 microRNA，用于基于 microRNA 的癌症治疗
  • DOI：
    10.1039/c8sc03039a
  • 发表时间：
    2018-10-14
  • 期刊：
    Chemical science
  • 影响因子：
    8.4
  • 作者：
    Liu Q;Wang D;Yuan M;He BF;Li J;Mao C;Wang GS;Qian H
  • 通讯作者：
    Qian H
Assembling Defined DNA Nanostructure with Nitrogen-Enriched Carbon Dots for Theranostic Cancer Applications
用富氮碳点组装确定的 DNA 纳米结构，用于癌症治疗应用
  • DOI：
    10.1002/smll.201906975
  • 发表时间：
    2020-05-01
  • 期刊：
    SMALL
  • 影响因子：
    13.3
  • 作者：
    Wu, Di;Li, Bang Lin;Qian, Hang
  • 通讯作者：
    Qian, Hang

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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