基于AS1411适配体与miR-143的杂合分子实现KRAS抑制与阿霉素靶向共递送治疗结直肠癌

《Scientific Reports》：Simultaneous targeted delivery of doxorubicin and KRAS suppression by a hybrid molecule containing miR-143 and AS1411 aptamer

　　

在恶性肿瘤治疗领域，结直肠癌(CRC)始终是困扰医学界的重大挑战。作为全球发病率第三、死亡率第二的癌症类型，CRC患者中约50%存在KRAS基因突变，这个被称为"不可成药靶点"的致癌基因长期制约着治疗效果。传统化疗药物如阿霉素(Dox)虽具有一定疗效，但其严重的骨髓抑制和心脏毒性等问题限制了临床应用。与此同时，微小RNA(miRNA)疗法虽能靶向调控致癌通路，却面临体内稳定性差和递送效率低的瓶颈。如何实现化疗药物与基因药物的协同递送，成为突破CRC治疗困境的关键科学问题。

针对这一挑战，泰国Thammasat大学医学院的Khanittha Laowichuwakonnukul团队创新性地构建了Dox-MAH杂合分子系统。该研究巧妙地将三种功能模块整合于一体：AS1411适配体作为导航头识别肿瘤表面高表达的核仁素受体；miR-143作为基因治疗剂靶向沉默KRAS致癌基因；Dox作为化疗药物杀伤肿瘤细胞。这种"三位一体"的设计理念发表于《Scientific Reports》，为CRC的精准治疗提供了新思路。

研究团队采用多项关键技术验证系统效能：通过荧光标记和显微成像证实AS1411介导的肿瘤靶向性；利用qRT-PCR和Western blot分析KRAS及其下游ERK/AKT通路变化；采用荧光淬灭实验表征Dox的分子间嵌入；通过MTS法和流式细胞术评估细胞毒性和凋亡诱导效果；建立体外缓释模型监测药物释放动力学。所有实验均以SW480 CRC细胞系为模型，并设正常结肠上皮细胞CCD 841 CoN作为对照。

MAH的形成与稳定性
电泳分析显示，通过互补序列杂交成功构建了151 bp的MAH杂合分子。该结构在模拟生理环境下保持7天稳定，且随着时间延长杂交效率提高，证实了体系的设计合理性。

肿瘤特异性递送验证
荧光显微镜观察显示，FAM标记的MAH在SW480细胞中的摄取量显著高于非特异性对照MNH，而在正常细胞中无显著积累。这种选择性归功于AS1411与肿瘤表面核仁素受体的特异性结合。

基因调控效应
qPCR检测发现MAH处理使SW480细胞内miR-143表达提升4倍，相应地下调KRAS mRNA和蛋白水平达50%。Western blot进一步显示ERK和AKT磷酸化水平降低约40%，证实成功阻断了KRAS信号转导网络。

药物控释特性
荧光光谱证实Dox通过嵌入GC碱基对与MAH结合。体外释放实验显示该系统具有缓释特性，72小时内累计释放95%的Dox，符合临床治疗对持续给药的需求。

协同抗肿瘤效果
细胞实验表明，Dox-MAH对SW480的抑制效果与游离Dox相当，但显著降低对正常细胞的毒性。机制研究发现其通过上调促凋亡蛋白Bax（1.5倍）和下调抗凋亡蛋白Bcl-2（0.3倍），激活caspase-3依赖的凋亡通路。

这项研究的意义在于：首次实现AS1411适配体引导的KRAS基因沉默与化疗药物协同治疗，突破传统单靶点治疗的局限性；建立的杂合分子平台兼具靶向识别、基因调控和药物递送三重功能，为CRC治疗提供新范式；证实miR-143与Dox的协同作用可增强抗肿瘤效果，同时降低化疗药物对正常组织的损伤。该成果不仅为CRC治疗提供潜在新方案，其模块化设计思路更可拓展至其他难治性肿瘤的治疗，具有重要的临床转化价值。