Science:揭示納米顆粒遞送的基因組決定因素 | ||||||||||||||||||||||
[ 來源:轉(zhuǎn)載自網(wǎng)絡(luò) 發(fā)布日期:2022-07-27 10:02:28 責任編輯: 瀏覽次 ] | ||||||||||||||||||||||
越來越多的納米粒子被測試為提供治療的工具,其中一些已經(jīng)在臨床用于癌癥化療;诩{米粒子的治療可以提供各種治療優(yōu)勢,例如降低毒性、延長半衰期和改善藥物遞送。然而,有多種可能的納米顆粒制劑具有不同的物理和生物學特性,在給定的疾病環(huán)境中哪些是最好的還不清楚。 在一項新的研究中,來自美國麻省理工學院的研究人員設(shè)計了一種篩選策略,試圖從整體上了解介導成功納米顆粒遞送的材料特性和生物特性。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2022年7月22日的Science期刊上,論文標題為“Massively parallel pooled screening reveals genomic determinants of nanoparticle delivery”。研究人員開發(fā)了一種高通量篩選方法,使他們能夠系統(tǒng)地評估 35 種不同納米顆粒類型與數(shù)百種癌細胞系的相互作用,并驗證了表達SLC46A3是一種溶酶體轉(zhuǎn)運蛋白,可作為基于脂質(zhì)的納米顆粒攝取和下游功能應(yīng)用的負調(diào)節(jié)劑和預(yù)測性生物標志物。 研究者設(shè)計了一個模塊化的熒光納米顆粒庫,以捕捉廣泛的納米顆粒參數(shù)---包括核心成分、表面化學和尺寸---對癌細胞相互作用的影響。他們篩選了每種納米顆粒配方與涉及22個譜系的488個混合在一起的經(jīng)過條形碼標記的癌細胞系的相互作用,并根據(jù)納米顆粒的結(jié)合強度來確定細胞。這種混合篩選的目的是探測納米載體的遞送且沒有加入任何有毒的貨物,對每個納米顆粒-細胞系對所產(chǎn)生的相互作用圖譜進行無監(jiān)督的分層聚類,確定核心成分是細胞相關(guān)性的一個強有力的決定因素,三種測試的核心材料形成了不同的聚類。 為了探究支配納米顆粒結(jié)合的細胞特征,他們通過使用相關(guān)分析來整合多組學數(shù)據(jù)。他們適當?shù)卮_定了較高的表皮生長因子受體(EGFR)基因表達和蛋白豐度作為生物標志物,可以預(yù)測細胞對抗EGFR制劑的親和力。他們觀察到納米顆粒核心材料以及表面修飾影響了預(yù)測吸收的生物標志物的數(shù)量和重要性。許多生物標志物與一組既定的攝取、運輸和粘附基因有關(guān)。利用機器學習算法,他們確定了預(yù)測性的生物標記物,它們聚集在一起形成相互關(guān)聯(lián)的蛋白-蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò),從而確定了介導納米顆粒遞送的細胞特征。他們還確定了特定配方的生物標志物。他們驗證了溶酶體轉(zhuǎn)運蛋白SLC46A3的表達,它是基于脂質(zhì)的納米顆粒攝取和下游功能應(yīng)用的負面調(diào)節(jié)因子和預(yù)測性生物標志物。這些應(yīng)用包括將這些研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化為體內(nèi)模型,并證實SLC46A3表達可以調(diào)節(jié)脂質(zhì)納米顆粒攝取和核酸貨物的轉(zhuǎn)染效果。 綜上所述,這項新研究代表了通過多組學的視角對納米顆粒與癌細胞的相互作用進行了高通量的審視,這些研究 成果將增強對納米-生物相互作用的研究,并推動納米載體的合理設(shè)計。 鄭重聲明:本文版權(quán)歸原作者所有,轉(zhuǎn)載文章僅為傳播更多信息之目的,如作者信息標記有誤,請第一時間聯(lián)系我們修改或刪除。 | ||||||||||||||||||||||
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