
文章题目:Multi-omics convergence screening reveals dual-cargo antitumor mechanisms of orally administered Houttuynia cordataderived exosome-like nanoparticles
文章主题:多组学筛选揭示口服鱼腥草源外泌体样纳米颗粒的双载物抗肿瘤作用机制
发表期刊:Cancer Nanotechnology
影响因子:IF=5.8/Q1
研究团队:华中科技大学同济医学院附属同济医院药学部Wenxi He团队
组学技术:GCMS挥发性代谢组+miRNA测序+蛋白组
非小细胞肺癌是全球癌症死亡的主要诱因,现有靶向与免疫治疗仍面临耐药、系统毒性以及肿瘤异质性等难题,亟需开发安全性良好的新型抗肿瘤治疗手段;植物源外泌体样纳米颗粒(PELNs)可包裹蛋白、miRNA、代谢物多种活性组分,生物相容性高、可耐受胃肠道环境,具备跨界调控宿主细胞的能力,口服给药优势突出,但该领域普遍存在机制解析的瓶颈,难以区分囊泡内哪一类分子货物介导体内抗肿瘤效应。鱼腥草是药食同源传统草本,已被证实具备抗炎、抗肿瘤活性,前期研究发现鱼腥草来源外泌体样纳米颗粒含有具备跨界调控潜力的 miRNA,但尚未建立完整机制,无法将颗粒内 miRNA、蛋白、代谢物与肿瘤组织的分子改变关联起来,因此本研究构建多组学收敛筛选(MOCS)策略,将纳米颗粒的分子货物预测与体内肿瘤差异蛋白组数据结合,以此解析口服鱼腥草地上部分来源外泌体样纳米颗粒(aHELNs)抗非小细胞肺癌的双重货物作用机制。

本研究证实鱼腥草地上部分来源的外泌体样纳米颗粒 aHELNs 可口服给药,作为多组分纳米制剂在体内外发挥抗非小细胞肺癌活性,安全性良好;研究构建了一套透明、可重复性佳的基于规则的多组学收敛筛选框架 MOCS,以肿瘤差异蛋白组为锚点,整合 miRNA 靶标预测与代谢物靶标信息,筛选得到 miRNA 与代谢物双重调控模块,其中 hco‑miR166e‑3p、hco‑miR447a‑3p 可通过完整囊泡递送进入肿瘤细胞,分别靶向抑制 TRPC7、ABL2,而 β‑石竹烯能够直接结合并上调 SHBG,共同参与抑制肿瘤增殖;敏感性分析验证了 MOCS 筛选结果的稳健性,为解析植物源药用纳米颗粒中活性货物 - 靶标关系提供了可行的方法范式。

图1. 鱼腥草 HELNs 的分离与表征

图2. HELNs 的小 RNA 谱分析

图3. HELNs 代谢物谱分析及计算机靶标预测

图4. aHELNs 的体外抗肿瘤活性

图5. 口服灌胃 aHELNs 抑制 A549 异种移植瘤生长

图6. MOCS 解析互补的货物 - 靶标调控模块

图7. TCGA-LUAD 临床样本验证及8个基因的 RT-qPCR 检测、Western blot检测

图8. aHELNs 来源 miRNA 递送及 β-石竹烯与 SHBG 靶标结合的分子验证

图9. GSEA 分析揭示与 MOCS 靶标共表达的肿瘤相关通路