写于 2017-04-05 11:03:17| 澳门拉斯维加斯线上娱乐| 澳门拉斯维加斯的网址

作者:Xu,Cheng-Xiong Jere,Dhananjay;金华; Chang,Seung-Hee; Chung,Youn-Sun; Shin,Ji-Young;金智恩; Park,Sung-Jin;李永勋; Chae,Chan-Hee; Lee,Kee Ho; Beck,George R Jr; Cho,Chong-Su; Cho,Myung-Haing理由:传统疗法在实现肺癌患者长期存活方面的低效率需要开发新的治疗选择气溶胶介导的基因传递的最新进展提供了替代安全性的可能性肺癌的有效治疗目的:证明Akt1小干扰RNA(siRNA)的无创气溶胶递送作为肺癌治疗的有效选择性选择的重要性

方法:合成了纳米聚(酯胺)聚合物,用作基因载体通过仅鼻吸入系统将聚(酯胺)/ Akt1 siRNA复合物的气溶胶递送到K-ras ^ sup LA1 ^和氨基甲酸酯诱导的肺癌模型中Akt1 siRNA对肺癌进展的影响评估和主要结果:气溶胶递送的Akt1 siRNA显着抑制肺肿瘤进展通过抑制Akt相关信号和细胞周期结论:使用聚(酯胺)作为有效载体,Akt1 siRNA的气溶胶递送可能是一种有前景的肺癌治疗和预防方法关键词:聚(酯胺); Akt1 siRNA;肺癌; K-ras ^ sup LA1 ^小鼠;氨基甲酸乙酯;气溶胶基因传递在肺部医学领域投入了大量精力,希望为包括癌症在内的各种肺病找到可行的治疗方法(1-3)各种动物模型中报道了不同的​​基因传递方法( 4,5)然而,这些策略要么是侵入性的,要么这些方法可能不适合在整个肺组织中有效传递基因病毒和非病毒载体用于基因治疗病毒载体经常被使用,因为它们具有进入细胞和促进目的基因的表达然而,许多因素,如反复给药的免疫反应和大规模生产的困难,限制了它们的实际应用(6)另一方面,非病毒载体继续引起人们的兴趣,因为几个优点,例如易操作,低成本,安全性和较低的免疫原性(7)已经开发了许多非病毒载体用于向各种器官传递基因(8)气溶胶介导的基因传递是有效的,并且代表了将基因靶向肺部的非侵入性替代方案(9)最近,我们小组合成了一种新的生物相容性纳米载体,聚(酯胺)(可降解的聚乙烯亚胺-alt-聚[乙二醇]共聚物),通过低分子量聚乙烯亚胺(PEI)与聚乙二醇(PEG)二丙烯酸酯(数均分子量[M ^ sub n ^] = 258)的反应,作为交叉 - 我们之前的研究已经证明,聚(酯胺)载体小于150纳米,并且由于可生物降解的复合物形成具有极小的毒性和提高的基因转移效率而提供有效的递送潜力(10)Akt(蛋白激酶B)是细胞存活和细胞增殖的重要调节因子(11)Akt通过刺激细胞增殖,抑制细胞凋亡和调节蛋白质翻译在癌症中发挥关键作用(12,13)基因编码的扩增g Akt异构体已在许多肿瘤中被发现(11)据报道,Akt的显性负等位基因可阻断细胞存活并诱导细胞凋亡反应(14)因此,对其信号的特异性抑制可能是肿瘤扩增的合理治疗策略

Akt基因在ras家族的三个成员中,K-ras,N-ras和H-ras,K-ras被发现是肺癌中最常见的突变成员(33-50%)(15, 16)携带突变的小鼠高度易患肿瘤,表现出短潜伏期和高外显率(17)此外,K-ras基因突变通过Akt激活增强肺腺癌细胞的运动性(18),以及K-ras突变的人的放射抗性肿瘤通过表皮生长因子受体依赖的PI3K-Akt途径介导(19)阻断K-ras突变的A549细胞中的PI3K-Akt途径引起放射敏感性(20) Akt1下调可降低胃癌细胞的多药耐药性(21),Akt1缺失小鼠对癌变有抵抗力(22)小鼠原发性肺肿瘤具有与人肺腺癌相似的形态,组织和分子特征(23)因此,在该研究中,K-ras ^ sup LA1 ^小鼠,一种非小细胞肺癌(NSLC)的实验动物模型,被用于气溶胶递送的Akt1小干扰RNA(siRNA)在肺肿瘤发生中的体内作用

ras ^ sup LA1 ^小鼠,K-ras的致癌等位基因可以在自发重组事件中被激活,携带这些突变的小鼠高度易患一系列肿瘤类型,从增生/发育不良到癌症,主要是早发性肺癌类似对人类NSLC(17)在本研究中,我们还使用氨基甲酸酯诱导的肺癌模型小鼠,因为大多数(~80%)氨基甲酸酯诱导的肺肿瘤在K-ras基因中具有突变,并且肺癌模型小鼠经常是用于ch emoprevention研究(24,25)RNA干扰(RNAi)是一种转录后基因沉默机制(26-28)siRNA必须解离成其单链成分,作为RNA诱导沉默复合物的指导,抑制蛋白质复合物基因表达(29)在这方面,siRNA技术的发展开启了有效遗传操作的可能性事实上,许多研究清楚地证明了基于siRNA的疗法在各种动物疾病模型中的潜力(30)然而,siRNA的有效摄取仍然建立RNAi作为一种治疗方法是一个重大障碍(31)因此,借助适当的载体有效地传递siRNA是开发基于RNAi的治疗平台最具挑战性的目标

在这里,我们报告了聚合物的气溶胶输送(酯胺)/ Akt1 siRNA可通过改变Akt信号抑制K-ras ^ sup LA1 ^和尿烷诱导的肺癌模型小鼠的肺肿瘤发生和细胞周期我们的结果支持这样的假设:聚(酯胺)载体可以作为有效的载体,Akt1 siRNA的气溶胶递送可能是肺癌治疗和预防的有前途的方法

方法材料PEI(97%纯度), PEG(97%纯度)和氨基甲酸酯购自Sigma-Aldrich(St Louis,MO),pcDNA31-绿色荧光蛋白(GFP)(61kb)购自Invitrogen(Carlsbad,CA)

以下抗体购自Cell Signaling Technology(Beverly,MA):Ser473处的抗磷酸-Akt1,Thr308处的抗磷酸-Akt1,Ser2448处的雷帕霉素(抗-pmTOR)的抗磷酸哺乳动物靶标,以及针对Thr389的抗-p70S6K单克隆抗体使用其他地方描述的一般方法产生Thr308的Akt1和磷酸-Akt

以下抗体购自Santa Cruz Biotechnology(Santa Cruz,CA):抗Akt2,抗Akt3,抗Bcl-2细胞死亡蛋白拮抗剂(抗BAD),抗细胞分裂周期(CDC) 2,抗细胞周期蛋白依赖性激酶2(抗CDK2),抗CDK4,抗细胞周期蛋白A,抗细胞周期蛋白B1,抗细胞周期蛋白D1,抗细胞周期蛋白D3,抗细胞周期蛋白E,抗4E-BP1, Ser65的抗磷酸-4E-BP1,Thr69的抗磷酸-4E-BP1,抗mTOR,抗p70S6K和抗增殖细胞核抗原(抗PCNA)Akt 1 siRNA的构建及Poly的制备(酯胺)/ siRNA复合物化学合成的siRNA只能诱导内源性表达靶mRNA的短暂减少(32)为了克服这个问题,许多研究小组开发了有效的传递系统,用于优化siRNA介导的哺乳动物基因表达下调细胞通过RNA干扰(33)在这方面,使用siRNA转换软件设计编码Akt1特异性siRNA的19-mer发夹序列的寡核苷酸

靶向Akt1的序列如下:有义链GGCCACGATGACTTCCTTC,反义链GAAGG GAGTCGTCGTGGCC具有相同核苷酸的乱序siRNA作文a还设计了siRNA但缺乏与基因组显着的序列同源性的这些寡核苷酸根据制造商的说明书连接到siXpress Human U6 PCR载体系统(Mirus Bio,Madison,WI)中

如(以下所述)合成聚(酯胺)

我们以前的工作在以前的研究结果的基础上,选择电荷比为45的聚(酯胺)/ siRNA复合物作为基因传递的最有效条件(10) 简言之,通过在温和涡旋下逐滴加入1mg质粒DNA到聚(酯胺)中,在蒸馏水中引发自组装聚(酯胺)/ siRNA复合物,并将最终体积调节至50ml

然后将复合物在室温下孵育30分钟,然后使用体内气溶胶递送聚(酯胺)/ siRNA复合物对5周龄ICR小鼠,K-ras ^ sup LA1 ^小鼠,C57BL / 6小鼠进行实验

和6周龄A / J小鼠,分别是ICR小鼠,C57BL / 6小鼠和A / J小鼠购自中央实验动物(韩国首尔),并且从中获得K-ras ^ sup LA1 ^小鼠

美国国家癌症研究所(弗雷德里克,马里兰州)将动物饲养在实验动物设施中,温度和相对湿度分别保持在23±2℃和50±20%,12小时光照/黑暗本研究中使用的所有方法均经首尔国立大学动物护理和使用委员会批准(SNU-061110-5,SNU-0) 70910-1)对于基因传递,将小鼠置于仅鼻子暴露室中并基于先前使用的方法暴露于气溶胶​​(34,35)用于测试聚(酯胺),ICR小鼠的基因递送效率分为三组(3只小鼠/组)

两个处理组暴露于含有GFP质粒DNA的气溶胶中,有或没有聚(酯胺),剩下的一组用作对照

暴露后两天,这些小鼠被杀死,收集肺用于检测GFP绿色信号对于聚(酯胺)吸入对小鼠肺的毒性试验,将C57BL / 6小鼠(K-ras ^ sup LA1 ^小鼠的背景)分成两组( 6只小鼠/组)对照组未用任何物质处理,另一组暴露于含有4392mg聚(酯胺)的蒸馏水(1mg DNA)的气溶胶中.C57BL / 6小鼠每周暴露于气溶胶​​两次,总共4周在实验结束时,C57BL / 6小鼠被杀死,a并且收集支气管肺泡灌洗液(BAL)用于测量乳酸脱氢酶(LDH)活性,如Shvedova及其同事所述(36)收集BAL液后,将肺固定在10%中性缓冲福尔马林中用于组织病理学检查

Akt1 siRNA对肺癌发生的影响,K-ras ^ sup LA1 ^小鼠分为3组(7只小鼠/组)对照组未用任何物质处理,另外两组暴露于含有poly的气溶胶(酯酰胺分别与Akt1 siRNA或乱序siRNA(乱序对照)分别将K-ras ^ sup LA1 ^小鼠暴露于气溶胶​​中,每周两次,总共4周

在测试期结束时,K-ras ^ sup LA1 ^小鼠被杀死,收集肺部在尸检过程中,仔细计算肺表面的肿瘤病变,并在Singh及其同事所述的显微镜下借助数字卡尺测量病变直径

(37)同时灌注肺并用10%中性缓冲福尔马林固定进行组织病理学检查和免疫组织化学(IHC)每组7只小鼠的肺用于组织病理学和免疫组化分析

剩余的肺在280℃保存

我们还测试了Akt1 siRNA对不同肺癌发生模型的影响

对6周龄A / J雄性小鼠进行单次腹腔注射氨基甲酸乙酯(1 mg / g体重),新鲜溶于09%生理盐水或仅含盐水如Kisley及其同事所述(38)氨甲酰胺注射后6周,将小鼠分成3组(7只小鼠/组),并使用与使用K-ras ^ sup LA1的实验所述相同的方法暴露于气溶胶​​

在BAL液中的小鼠LDH活性测定通过在乳酸存在下监测在340nm处烟酰胺腺嘌呤二核苷酸的减少,通过分光光度法测量BAL液中LDH的活性( Pointe Scientific,Lincoln Park,MI)逆转录酶 - 聚合酶链反应实验用Trizol试剂(Invitrogen)从肺组织中分离总RNA用于聚合酶链反应(PCR)的引物设计为同种型特异性的 序列如下:对于Akt1,有义5'-GCC AAA GTC CAG CAA GAA GG-3'和反义5'-CTG AAC CGC ATG GGA CAC AG-3';对于Akt2,有义5'-CTG C​​CC TGA GCT CAC TCA AG-3'和反义5'-CGG GCC TCT CCT TAT ACC CA-3';对于Akt3,有义5'-CCT ACC AAC TCC ACC TTG AC-3'和反义5'-CAA GAA GTC AGC TCC GAG AA-3';对于GAPDH(甘油醛磷酸脱氢酶),有义5'-GAA GGA CTC ATG ACC ACAG-3'和反义5'-CTTCAC CAC CTT CTT GATG-3'扩增条件如下:94℃5分钟;在94℃下变性,在58℃下退火(Akt2为54℃,Akt3为56℃,GAPDH为50℃)的30个循环,每次30秒,和延伸至72 [℃];在72℃下最终延伸5分钟Western印迹分析对于Western印迹分析,通过随机取样选择来自7只小鼠的6只小鼠的肺

使用Bradford试剂盒(Bio)测量均质裂解物的蛋白质浓度

-Rad,Hercules,CA),在十二烷基硫酸钠 - 聚丙烯酰胺凝胶电泳上分离30μg蛋白质并转移到硝酸纤维素膜上

将膜在含有5%Tween 20(TTBS)的tris缓冲盐水中封闭1小时

脱脂乳和免疫印迹通过将膜与其相应的一抗在5%脱脂乳中于4℃温育过夜,然后与缀合辣根过氧化物酶(HRP)的二抗在室温下孵育3小时或在4℃洗涤后,用发光图像分析仪LAS-3000(Fujifilm,Tokyo,Japan)分析感兴趣的条带,并使用th进行Western印迹分析的定量

e Multi Gauge 202版程序(Fujifilm,Tokyo,Japan)组织病理学分析和IHC肺组织用10%中性缓冲福尔马林固定,石蜡处理,切片4 mm进行组织学分析,组织切片用苏木精和伊红染色对于IHC,将组织切片在二甲苯中脱石蜡并通过醇梯度再水化,然后洗涤并在3%过氧化氢(Appli-Chem,Darmstadt,Germany)中孵育30分钟以淬灭内源性过氧化物酶活性在磷酸盐缓冲盐水中洗涤后( PBS),将组织切片与PBS中的5%牛血清白蛋白在室温下孵育1小时以阻断非特异性结合位点将第一抗体在4℃下施加于组织切片上过夜

第二天,组织切片被洗涤与二级HRP共轭抗体(1:50)在室温下孵育1小时

仔细洗涤后,组织切片用Mayer's复染苏木精(Dako,Carpinteria,CA)用二甲苯洗涤盖玻片用Permount(Fisher,Pittsburgh,PA)固定,用光学显微镜(Carl Zeiss,Thornwood,NY)评价载玻片

磷酸-Akt的评价(根据Tang和同事的评分系统进行Ser473和Thr308染色(39),并且如Zhang和同事所述进行PCNA染色的评估(40)统计分析所有数据以平均值±SE给出,并且使用SAS统计软件包612版(SAS Institute,Cary,NC),通过单向方差分析和Duncan多范围检验(41)分析治疗组之间的统计学差异

结果聚(酯胺)可用作良好载体气溶胶基因传递在以前的研究中,我们证实了聚(酯胺)聚合物在细胞培养中的低细胞毒性和高转染效率(10)在此研究的基础上,我们证实了体内转染效率和毒性小鼠肺中聚(酯胺)的比例如图1A所示,与其他两组相比,绿色荧光蛋白(GFP)的绿色信号在聚(酯胺)/ GFP复合物暴露组中占优势

结果表明我们的有效运作的输送系统BAL液中肺组织病理学检查和LDH活性的结果表明,聚(酯胺)载体没有引起任何显着的毒性(图1B和1C) Akt1 siRNA的气溶胶递送显着抑制K-ras中的肺肿瘤发生LA1 ^小鼠为了确定气溶胶递送的Akt1 siRNA是否可能影响Akt的其他同种型,通过逆转录酶测量Akt1,Akt2和Akt3的mRNA和蛋白质表达

-PCR和Western印迹在K-ras ^ sup LA1 ^小鼠的肺中如图2所示,气溶胶递送的Akt1 siRNA特异性地抑制了Akt1的mRNA(图2A和2B)和蛋白质表达(图2C和D)

影响K-ras ^ sup LA1 ^小鼠肺部的Akt2和Akt3此外,Akt1 siRNA的气溶胶递送不影响其他器官中Akt1的蛋白质表达(图2E和2F)因为Akt需要Thr308和Ser473的磷酸化为了完全活动(34,42),在K-ras ^ sup LA1 ^小鼠的肺中检查Akt1的磷酸化状态Akt​​1 siRNA显着抑制Thr308以及Ser473(图2G)中Akt1的磷酸化,并抑制磷酸化

c通过光密度分析明确重新证实了ritical位点(图2H)如图2I所示,通过IHC进一步证实了这种抑制的Akt磷酸化,并且还通过如图2J所示的免疫阳性细胞的评分来确定抑制Akt活性对肿瘤发生的影响,在K-ras ^ sup LA1 ^小鼠的肺中测量肿瘤的数量和大小如图3A和3B(箭头和虚线圆圈)和表1所示,肿瘤的数量和肿瘤直径的平均值显着降低通过Akt1 siRNA进行组织病理学检查也表明肺肿瘤形成受到显着抑制(图3C和表1中的箭头)

总之,Akt1 siRNA在K-ras ^ sup LA1 ^小鼠气管肺中显着抑制肿瘤数量和肿瘤进展Akt1 siRNA的递送抑制蛋白质转化对K-ras肺癌中蛋白质翻译的重要性LA1 ^小鼠磷酸化激活Akt在肿瘤中发挥重要作用nesis Akt / mTOR通路通过调节70-kD核糖体蛋白S6激酶(p70S6K)和真核起始因子4E结合蛋白1(4E-BP1)磷酸化和蛋白质翻译与癌细胞生长密切相关来控制细胞蛋白质翻译(12)为了获得Akt1 siRNA如何抑制肺肿瘤发生的机制见解,我们分析了对Akt相关蛋白翻译信号重要的蛋白质

我们的结果显示抑制Akt1显着降低mTOR和磷酸化mTOR蛋白表达

此外,Akt1 siRNA的气溶胶递送抑制了蛋白质p70S6K和磷酸化p70S6K的表达Akt1 siRNA的表达不影响总4E-BP1的蛋白质表达,但显着抑制了K-ras ^ sup LA1 ^小鼠肺部Ser65和Thr69的磷酸化(图4A和4B) Akt1 siRNA的气溶胶递送显着抑制对K-ras的肺细胞周期调节重要的蛋白质

来自LA1 ^小鼠Akt是已知的o调节细胞周期进程(12),因此,我们评估了Akt1 siRNA对K-ras ^ sup LA1 ^小鼠肺中细胞周期调节蛋白的影响结果表明,Akt1 siRNA的气溶胶递送抑制了对细胞重要的蛋白质循环调节,如细胞周期蛋白D1,细胞周期蛋白D3,细胞周期蛋白A,细胞周期蛋白E,CDK4,CDK2,CDC2和PCNA(图5A-5D)进一步分析PCNA(细胞增殖的标志物)的表达通过IHC获得的结果(图5E)和通过PCNA标记的免疫阳性细胞指数(图5F)清楚地表明Akt1 siRNA抑制K-ras中的细胞增殖

来自LA1 ^小鼠的气溶胶递送Akt1 siRNA显着抑制氨基甲酸酯诱导的肺中的肺肿瘤发生

癌症模型小鼠为了确定我们的气溶胶递送siRNA是否广泛适用,我们另外检查了Akt1 siRNA对氨基甲酸酯诱导的A / J小鼠肺癌模型的影响获得的结果显示Akt1 siRNA显着抑制氨基甲酸酯诱导的肺癌模型小鼠中的肿瘤发展通过Akt1 siRNA显着降低肿瘤病灶的平均数(图6A和表2)和平均肿瘤直径(直径至少10mm)(图6B)也进行组织病理学检查证明肺肿瘤形成被显着抑制(图6C和表2中的箭头)结果总结在表2中 讨论气溶胶输送的两个主要优点是即时进入和非侵入性地沉积在肺内的药物/基因的高比例(43)近年来,许多努力集中于开发用于治疗多种肺病的气溶胶基因递送技术,包括癌症这项工作涉及寻找合适的非病毒DNA传递载体,既能承受雾化的剪切力,又能在肺部发挥最佳功能

(34)PEI是一种众所周知的阳离​​子聚合物,可在体外和体内传递DNA

由于独特的缓冲能力介导的高转染活性(5,44)然而,PEI是有毒的和不可降解的(45)为了增强PEI的生物相容性,Ahn和他的同事(46)合成了PEI衍生物,PEI-PEG共聚物;然而,虽然共聚物可降解且毒性较小,但共聚物的转染效率并不令人满意

上述实施例与合成PEI衍生物的许多不令人满意的努力相结合促使我们合成一种新型共聚物作为新的基因载体,产生新的可降解聚合物

(酯胺)共聚物具有高转染效率和低毒性(10)目前的研究清楚地证明了高转染效率和令人满意的聚(酯胺)安全性(图1)基于siRNA的RNAi已被广泛用于研究基因功能和疾病治疗因为RNAi在哺乳动物细胞中通过引入siRNA而被激活(47),并且已知在低浓度下特异性沉默目的基因(30)已经在体内在转基因增强型GFP小鼠中使用鼻内转染siRNA进入肺细胞

用壳聚糖纳米颗粒施用增强的GFP siRNA(48)Ge和同事(49)也报道了sat使用PEI作为载体通过静脉内给药,在流感感染小鼠模型中将siRNA转染到体内肺细胞中,这种转染的特异于流感病毒基因保守区域的siRNA显着降低了肺部的流感产量Akt是其中之一癌症中常见的过度激活信号通路,包括肺癌(50)Akt通路可被多种基因突变(30)过度活化,如K-ras基因(18),33-50%的肺腺癌患者具有特异性K-ras基因突变(16)最近,一些体外研究使用Akt siRNA处理检测了Akt对癌症发展的影响,并证明Akt是癌症治疗的重要分子靶点(32,51,52)

体内研究清楚地证明了Akt1 siRNA通过气溶胶吸入对肺部的显着抗癌作用我们的研究结果表明,气溶胶递送的Akt1 siRNA降低了约80%特异性地在肺中Akt1蛋白表达(图2)并显着抑制不同小鼠模型中肺癌的进展(图3和表1;图6和表2)这些研究结果表明,Akt1 siRNA的气溶胶输送可能是肺癌治疗和预防的一种有前途的方法

此外,最近的研究报道,化疗和放疗的耐药性可能与肺癌中的组成型活化Akt有关( 53)这些发现还表明Akt1 siRNA的气溶胶递送可用于治疗化疗或放疗耐药的肺癌,并且与其他经典化疗治疗的联合治疗可以增强治疗功效Akt家族由三种同种型组成( Akt1,Akt2和Akt3),一般来说,广泛表达,虽然有一些同种型特异性特征(11)事实上,Akt1参与NSLC的治疗抵抗(54),表明Akt1抑制是一个特定癌细胞死亡的关键因素尽管Akt1活化与上调细胞增殖有关,但Akt1在细胞内的作用是体内效应扩散和关键的下游效应物,如mTOR,p70S6K和4E-BP1,仍然很大程度上不确定因此,我们借助Akt1 siRNA在肺癌进展中发挥Akt1的功能来解决这些问题 我们证明Akt1活性的敲低,而不是Akt2和Akt3(图2)足以抑制Akt1相关信号对蛋白质翻译(图4)和细胞周期进展(图5)重要,从而抑制肺肿瘤进展(图3和表1)K-ras ^ sub LA1 ^小鼠和氨基甲酸乙酯诱导的肺癌小鼠(图6和表2)如前所述,目前的研究是为了验证siRNA对Akt1的抑制可能足以提供对体内肿瘤发生的抗性我们的研究结果表明,Akt1敲低足以延缓肿瘤进展并对肺肿瘤发展提供深刻抵抗

部分地,这一结果可能与减弱的Akt / mTOR介导的蛋白质翻译信号传导有关,因为翻译缺陷到期异常的Akt活化可能是导致肿瘤发生的重要潜在机制(13)在哺乳动物中,Akt可以使Ser2448上的mTOR磷酸化以激活这种激酶(55),并且随后激活的mTOR通过磷酸化p70S6K和4E-BP1蛋白导致翻译起始(56)最近的一篇报道也表明p70S6K和4E-BP1的磷酸化与PI3K诱导的肿瘤发生密切相关(57)4E-BP1是一种通过与eIF4E结合导致的独立翻译的重要调节因子,导致capdependent蛋白翻译,并且这种结合可以被4E-BP1的过度磷酸化破坏(56)Jacobson及其同事(58)报道抑制帽依赖性翻译减弱了NSCLC中转化的表型

mTOR的另一个主要靶蛋白,p70S6K在肺肿瘤发生中也起重要作用Wislez及其同事(59)报道,高水平的磷-p70S6K与非典型肺泡增生,早期肿瘤改变以及mTOR / p70S6K的抑制显着相关

由致癌K-ras诱导的逆转肺泡上皮瘤形成最近的一系列证据也证明了Akt1缺陷足以显着减弱10号染色体上缺失的磷酸酶和张力蛋白同源物(PTEN)诱导的肿瘤发展(60)我们的研究小组也提供了强有力的证据表明PTEN的气溶胶递送抑制了K-ras ^ sup LA1肺部的Akt1下游途径

^小鼠(35)此外,最近的一项研究报道Akt1基因敲除小鼠的寿命没有受损,并且可能比野生型小鼠活得更久(61)

总之,靶向抑制Akt1活性可用作治疗方法对于癌症没有引起显着的生理问题在过去的十年中,许多研究都集中在细胞周期控制与肺癌发生之间的相关性正如细胞凋亡受高度保守的机制控制一样,细胞周期也是真核细胞增殖的高度保守机制

细胞周期进程主要由几个CDK家族控制,每个CDK与细胞周期特异性调节配对称为细胞周期蛋白的亚基(62)在这项研究中,研究了气溶胶传递的Akt1 siRNA对K-ras ^ sup LA1 ^小鼠肺部细胞周期控制的影响

通过细胞外信号启动细胞周期控制诱导几种蛋白质的转录包括细胞周期蛋白D,当与CDK4复合时,进入下一个细胞周期(63)

发现与CDK2配对的细胞周期蛋白A和细胞周期蛋白E需要G1 / S转换并通过S期进展

细胞周期蛋白B控制与CDC2配对的G2 / M转换(64)在我们的研究中,气溶胶递送的Akt1 siRNA通过抑制细胞增殖蛋白如细胞周期蛋白A,D和E来抑制肺癌的生长

CDK4; CDK2; CDC2;和PCNA(图5)我们的研究结果得到了Akt1与细胞周期蛋白D1上调相关的研究结果的支持,这有助于破坏细胞周期的G1 / S调节点并导致癌发生过程中异常细胞增殖(65) )我们对氨基甲酸酯诱导的肺癌模型的额外研究(图6)也强烈支持Akt1 siRNA的气雾剂递送是一种治疗肺癌的有前途的方法本研究强调了通过广泛开发肺癌的有效和选择性预防方案的重要性

体内研究Akt1 siRNA的治疗效果 总之,气溶胶递送的聚(酯胺)/ Akt1 siRNA复合物通过调节对Akt相关信号重要的蛋白质和细胞周期调节有效抑制肺癌进展

我们的研究结果强烈表明气溶胶基因递送可提供有效的非侵入性基因传递模型和Akt1 siRNA可有效靶向蛋白质翻译和细胞周期调控以预防肺癌以及治疗利益冲突声明:没有一个作者与对该主题感兴趣的商业实体有财务关系该手稿的概述关于主题的科学知识气溶胶介导的基因传递的最新进展表明这种方法可用于肺癌的治疗本研究增加的领域聚(酯胺)载体可用作有效载体和Akt1小干扰RNA的气溶胶输送可能是一种有前景的肺部方法癌症治疗和预防参考文献1 Dailey LA,Kleemann E,Merdan T,Petersen H,Schmehl T,Gessler T,Hanze J,Seeger W,Kissel T改良聚乙烯亚胺作为气溶胶治疗的非病毒基因传递系统:雾化对细胞摄取的影响和转染效率J Control Release 2004; 100:425-436 2 Ferrari S,Geddes DM,Alton EW囊性纤维化中基因治疗和基因传递的新方法和进展新方法Adv Drug Deliv Rev 2002; 54:1373-1393 3 Merdan T,Kopecek J,Kissel T基因中的阳离子聚合物和针对癌症的寡核苷酸疗法Adv Drug Deliv Rev 2002; 54:715-758 4 Gautam A,Densmore CL,Golunski E,Xu B,Waldrep JC通过PEI-DNA复合物的气溶胶基因治疗在小鼠气道上皮细胞中的转基因表达Mol Ther 2001; 3:551-556 5 Godbey WT,Wu KK,Mikos AG Poly(乙烯亚胺)及其在基因传递中的作用J Control Release 1999; 60:149-160 6 Densmore CL无创肺基因治疗进展Curr Drug Deliv 2006; 3:55-63 7 Romano G非病毒介导的基因转移的当前发展药物新闻Perspect 2007; 20:227-231 8 Parker AL,Newman C,Briggs S,Seymour L,Sheridan PJ非病毒基因传递:技术和意义for molecular medicine Expert Rev Mol Med 2003; 5:1-15 9 Merlin JL,Dolivet G,Dubessy C,Festor E, Parache RM,Verneuil L,Erbacher P,Behr JP,Guillemin F使用葡糖基化聚乙烯亚胺衍生物改善人癌细胞中的非病毒p53基因转移Cancer Gene Ther 2001; 8:203-210 10 Park MR,Han KO,Han IK,Cho MH ,Nah JW,Choi YJ,Cho CS可降解聚乙烯亚胺-alt-聚(乙二醇)共聚物作为新型基因载体J Control Release 2005; 105:367-380 11 Vivanco I,Sawyers CL磷脂酰肌醇3-激酶Akt通路在人类癌症中的应用Nat Rev Cancer 2002; 2:489-501 12 Lawlor MA,Alessi DR PKB / Akt:细胞增殖,存活和胰岛素反应的关键介质

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