纳米颗粒递送miR-21-3p促进铁死亡增加黑素瘤PD-1治疗敏感性
作者单位：第四军医大学西京皮肤医院
会议名称：《2021年中国肿瘤标志物学术大会暨第十五届肿瘤标志物青...》
会议日期：2021年
学科分类：1002[医学-临床医学] 100214[医学-肿瘤学] 10[医学]
关 键 词：纳米递送 miR-21-3p PD-1 铁死亡 黑素瘤
摘 要：目的:PD-1/PD-L1免疫检查点阻断疗法已经被证明对进展期黑素瘤具有很好的治疗效果。然而,治疗反应率低和较高的耐药发生率严重限制了疗效,影响了患者总生存期的进一步改善。近期研究表明,在PD-1单抗治疗后,肿瘤浸润的CD8+T细胞被显著激活,通过分泌IFN-γ抑制黑素瘤细胞膜表面的Xc-系统的表达,进一步促进肿瘤细胞的铁死亡。然而,铁死亡逃逸是否参与PD-1单抗的治疗抵抗及其上游调控机制仍不清楚。材料和方法:通过RNA-seq方法获得IFN-γ诱导黑素瘤细胞铁死亡后的miRNA表达谱;通过基因干预,CCK8和荧光原位杂交等方法揭示miR-21-3p在黑素瘤细胞铁死亡中的作用。通过生物信息学分析,荧光素酶报告实验,RT-PCR,western blot,基因干预,CCK8和克隆形成实验等方法阐明miR-21-3p的直接作用靶分子及参与调控铁死亡的具体机制。通过小鼠皮下荷瘤,免疫荧光染色和流式细胞分析等方法明确miR-21-3p协同PD-1单抗治疗黑素瘤的作用的具体机制。通过体外实验分析搭载mi R-21-3p的纳米金颗粒的物理化学特性,并在体内水平通过ELISA,血常规检测和免疫组织化学染色方法揭示其协同PD-1单抗治疗黑素瘤的安全性和有效性。通过生物信息学分析,染色质免疫共沉淀和免疫组织化学染色等方法揭示miR-21-3p的上游调控机制。结果:通过RNA-seq方法,我们首先获得在IFN-γ诱导黑素瘤细胞铁死亡后的异常miRNA表达谱。进一步通过功能学研究发现,miR-21-3p表达水平的升高可通过增强脂质过氧化而非通过影响铁离子负载促进IFN-γ介导的黑素瘤细胞铁死亡。生物信息学分析和生物化学方法实验证实,miR-21-3p可直接靶向抑制TXNRD1表达水平,促进脂质氧自由基的产生,增强黑素瘤细胞对铁死亡的敏感性。进一步我们通过小鼠皮下荷瘤实验证明,miR-21-3p过表达可通过与PD-1抗体协同作用促进细胞铁死亡,抑制黑素瘤的生长。在此基础上,我们构建了搭载miR-21-3p的纳米金活性颗粒,其具有良好的物理化学稳定性且可以被肿瘤细胞有效摄取,更为重要的是,可以在体内水平有效增强PD-1抗体治疗黑素瘤的效果,且没有明显的毒副作用。最后我们通过筛选发现,转录因子ATF3可以通过直接与miR-21-3p启动子结合,转录激活促进铁死亡诱导过程中miR-21-3p的表达水平。结论:miR-21-3p表达水平升高通过直接靶向抑制TXNRD1表达促进IFN-γ诱导的黑素瘤细胞铁死亡,并可与PD-1抗体产生协同抑癌作用。搭载miR-21-3p的纳米金颗粒作为免疫检查点阻断剂的协同治疗手段具有广阔的应用前景,且具有良好的系统使用安全性。