CN106978415B - 转运rna片段及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了多种转运RNA片段，它是来源于以下全长序列的包含20‑55核苷酸的片段：tRNA‑val、tRNA‑gly、tRNA‑glu或tRNA‑his；其中，tRNA‑val的全长序列如SEQ ID NO1所示；tRNA‑gly的全长序列如SEQ ID NO2所示；tRNA‑glu的全长序列如SEQ ID NO3所示；tRNA‑his的全长序列如SEQ ID NO4所示。本发明的转运RNA片段可用于治疗肿瘤，调控血管新生。

Description

转运RNA片段及其应用
技术领域
本发明涉及生物工程技术，特别涉及转运RNA片段及其应用。
背景技术
血管新生(angiogenesis)是指在原有血管的基础上内皮细胞增殖、迁移和重塑形成新血管的生物学过程，其在生物体发育、生长过程中十分普遍，并广泛参与创伤修复、各种缺血性疾病和肿瘤生长侵袭等病理生理过程。深入研究血管新生的调控机制对促进组织修复、抑制肿瘤生长和迁移都具有重要的指导意义。已有研究表明多种非编码RNA，包括miRNA、piRNA、lncRNA等都参与血管新生的调控。
转运RNA(tRNA)是一类长73-94核苷酸的小分子RNA，是细胞活动不可或缺的组成部分，他们主要负责将信使RNA(mRNA)序列翻译成氨基酸序列合成蛋白。除此之外，tRNA还参与细胞交流、反转录和蛋白降解等过程。随着测序技术的进步，在最近几年中，研究人员在多种细胞系及组织中发现了一批来源于tRNA序列的更短的片段，主要包括以下几类：剪切于成熟tRNA反义密码子前，产生5′tRNAhalves和3′tRNAhalves，每段有30-35个核苷酸的长度；剪切于D环或T环分别产生5’-tRFs和3’-tRFs，长约20个核苷酸。此外，tRNA前体剪切也可产生多种小片段RNA。研究表明，多种生理病理刺激包括缺氧、高渗、射线照射、病毒感染等均可导致tRNA剪切片段的产生，并且这些片段参与如翻译起始调控、细胞增殖、凋亡、迁移等多种生物学过程，说明tRNA片段并非随机剪切产生的垃圾RNA，而是经过精密调控剪切产生的具有特定生物活性的非编码小RNA。这类小RNA是否参与血管新生尚未见报道。我们的研究发现在缺氧条件下多种组织都会发生tRNA的剪切，产生tRNA片段(参见图1，图2)，在内皮细胞中过表达这些片段可通过抑制内皮细胞的增殖、迁移、成管等功能，从而抑制血管新生(参见图3)。在种植肿瘤细胞的老鼠中注射本发明的转运RNA片段，可抑制肿瘤的生长(参见图4)。
发明内容
本发明的目的，就是为了提供一种转运RNA片段及其应用。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：转运RNA片段，是来源于以下全长序列的包含20-55核苷酸的片段：tRNA-val、tRNA-gly、tRNA-glu或tRNA-his；其中，tRNA-val的全长序列如SEQ ID NO.1所示；tRNA-gly的全长序列如SEQ ID NO.2所示；tRNA-glu的全长序列如SEQ ID NO.3所示；tRNA-his的全长序列如SEQ ID NO.4所示。
来源于tRNA-val的转运RNA片段包括SEQ ID NO.5-SEQ ID NO.7所示的tRNA-val片段序列，以及SEQ ID NO.8-SEQ ID NO.10所示的tRNA-val片段反义序列。
来源于tRNA-gly的转运RNA片段包括SEQ ID NO.11-SEQ ID NO.13所示的tRNA-gly片段序列，以及SEQ ID NO.14-SEQ ID NO.16所示的tRNA-gly片段反义序列。
来源于tRNA-glu的转运RNA片段包括SEQ ID NO.17-SEQ ID NO.19所示的tRNA-glu片段序列，以及SEQ ID NO.20-SEQ ID NO.22所示的tRNA-glu片段反义序列。
来源于tRNA-His的转运RNA片段包括SEQ ID NO.23-SEQ ID NO.25所示的tRNA-His片段序列，以及SEQ ID NO.26-SEQ ID NO.28所示的tRNA-His片段反义序列。
上述转运RNA片段在治疗肿瘤中的应用；所述肿瘤包括肝癌、胰腺癌、肺癌、乳腺癌、脑瘤、黑色素瘤或骨肉瘤。
上述转运RNA片段反义序列或其组合在治疗缺血性疾病中的应用；所述缺血性疾病包括脑缺血、心肌缺血、下肢缺血或肾缺血。
包含上述转运RNA片段的药物组合物，包括由所述转运RNA片段合成的核酸片段及碱基修饰，激活或抑制转运RNA片段表达的试剂，以及药学试剂能接受的载体。
可用于局部注射或静脉注射的权利要求1所述转运RNA片段的悬液。
包含上述转运RNA片段的复合物，通过将所述转运RNA片段锚定、注入载体表面或内部，形成形状固定、可供植入的复合物，该复合物植入后，所述转运RNA片段缓释或可控释放。
在内皮细胞中过表达本发明的转运RNA片段，可通过抑制内皮细胞的增殖、迁移、成管等功能，从而抑制血管新生。在肿瘤细胞中过表达本发明的转运RNA片段，可抑制肿瘤细胞的增殖迁移。
附图说明：
图1显示NO.rthern blot(A)和定量PCR(B)分析验证tRNAVal-和tRNAGly来源的小RNA在缺血脑组织中水平升高；
图2显示tRNA来源小片段在下肢缺血组织及缺氧内皮细胞中水平升高。其中：(A)定量PCR检测tRNAVal和tRNAGly来源的小RNA在下肢缺血组织中的水平。(B)NO.rthernblot验证tRNAVal和tRNAGly来源的小RNA在下肢缺血3天后的组织中水平升高。(C)定量PCR检测tRNAVal和tRNAGly来源的小RNA在缺氧内皮细胞中的水平。(D)NO.rthern blot验证内皮细胞缺氧48小时后小RNA水平升高。
图3显示tRNA来源的小RNA抑制血管新生。合成tRNAVal和tRNAGly来源的小RNA模拟序列，转染血管内皮细胞24小时后检测下列指标：(A)转染Oligo-Val和Oligo-Gly后抑制内皮细胞增殖；(B-C)tRNAVal和tRNAGly来源的小RNA抑制内皮细胞迁移；(D-H)tRNAVal和tRNAGly来源的小RNA抑制内皮细胞成管。
图4显示tRNA-Gly片段模拟物抑制胰腺癌生长。
图5、图6显示tRNA-Gly片段反义序列促进缺血下肢血管新生。
具体实施方式
实施例1
tRNA-Gly片段模拟物抑制胰腺癌生长
将胰腺癌细胞悬液经皮下注射入裸鼠腹股沟，随机分为2组，每组5只老鼠，同时经尾静脉注射tRNA-Gly片段模拟物序列，隔天注射至第30天，处死所有裸鼠，取出瘤体，检查并测量。结果显示注射tRNA-Gly片段类似物明显抑制胰腺癌瘤体大小，参见图4，图4中上部三个瘤体是对照注射组的情况，下部三个瘤体是tRNA-Gly片段模拟物注射组的情况。tRNA-Gly片段模拟物序列为GCATTGGTGGTTCAGTGGTAGAATTCTCGCCT(SEQ ID NO.12)。
实施例2
定点注射tRNA-Gly片段反义序列促进缺血下肢血管新生
构建10只小鼠下肢缺血模型，并随机分为A、B两组，A组注射对照无义序列RNA，B组注射tRNA-Gly片段反义序列，分别于第7天和第14天通过多普勒观察血流恢复情况。结果显示与对照组相比，注射tRNA-Gly片段反义序列组血供明显恢复，参见图5、图6，图5是对照注射组的情况，图6是tRNA-Gly片段反义序列注射组的情况。说明注射tRNA-Gly片段反义序列可促进缺血下肢血管新生。tRNA-Gly片段反义序列为AGGCGAGAATTCTACCACTGAACCACCAATGC(SEQ ID NO.15)。
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Claims (2)

1.转运RNA片段在制备治疗肿瘤药物中的应用；所述肿瘤包括胰腺癌；转运RNA片段是来源于以下全长序列的包含20-55核苷酸的片段：tRNA-gly，tRNA-gly的全长序列如SEQ IDNO.2所示；来源于tRNA-gly的转运RNA片段包括SEQ ID NO.11-SEQ ID NO.13所示的tRNA-gly片段序列，以及SEQ ID NO.14-SEQ ID NO.16所示的tRNA-gly片段反义序列。
2.转运RNA片段反义序列或其组合在制备治疗缺血性疾病药物中的应用；所述缺血性疾病为下肢缺血，转运RNA片段反义序列如SEQ ID NO.14-SEQ ID NO.16所示。
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