[发明专利]用于诊断和疗法的外来体中的miRNA生物发生

说明书

本发明提供通过使用包含miRNA和其前体的外来体来诊断和治疗癌症的方法。例如，在一些方面，癌症可通过确定来自受试者的样品中外来体的miRNA含量或通过检测外来体中的miRNA加工来进行诊断或评估。

本申请要求2013年3月15日提交的美国临时申请号61/791,301的优先权权益，所述临时申请的完整内容以引用的方式并入本文。

本发明在政府支持下根据由美国国立卫生研究院授权的授权号EB003472、EB006462、CA135444、CA125550、CA155370、CA151925、DK081576以及DK055001和由美国国家科学基金会授权的授权号EFRI-1240410、CBET-0922876以及CBET-1144025进行。政府对本发明享有某些权利。

发明背景

发明领域

本发明大体来说涉及分子生物学、肿瘤学以及医学的领域。更具体说来，其涉及通过癌症的独特的外来体含量来检测癌症的方法和用于基于增强的抑制RNA的疗法的方法。

相关技术的描述

所有细胞经由多种不同途径与其周围环境通讯，所述途径包括生长因子、细胞因子、激素、趋化因子、膜结合蛋白以及脂质。外来体能够介导所述通讯并且在长距离内实现此举(Mathivanan等人,2010；Kahlert和Kalluri,2013)。经由外来体的通讯可能克服与生长因子/细胞因子/趋化因子/激素的稳定性和扩散有关的限制(Mathivanan等人,2010)。外来体为30-140 nm大小的纳米囊泡，其含有由脂质双层保护的蛋白、mRNA以及微RNA(miRNA)(Cocucci等人,2009；Simons和Raposo,2009；Simpson等人,2008；Thery等人,2002)。若干新近研究证明，外来体由多种细胞类型分泌，包括癌细胞、干细胞、免疫细胞以及神经元(Simpson等人,2008；Thery,2001)。应注意，癌细胞比正常细胞分泌更多的外来体(Taylor和Gercel-Taylor,2011)。此外，与正常受试者相比，外来体在癌症患者的循环中增加(Logozzi等人,2009；Taylor和Gercel-Taylor,2008)；然而，功能作用仍然未知。最近有迹象表明，外来体可在癌症进展和转移中发挥重要作用(Luga等人,2012；Peinado等人,2012；Yang等人,2011)。

外来体介导细胞之间的RNA和miRNA转移的观点进一步增加了体内细胞-细胞通讯的复杂性。RNAi为活细胞内参与基因表达和活性的控制的天然生物过程。细胞外miRNA最初仅被认为含于外来体内部(Valadi等人,2007)。其后，数项报告确认了凋亡小体(Zernecke等人,2009)、高密度和低密度脂蛋白(Vickers等人,2011)(HDL/LDL)、大的细胞外囊泡(称为微囊泡并且与AGO2有关)(Arroyo等人,2011；Li等人,2012；Turchinovich等人,2011)中miRNA的存在。然而，最近的报告提出在人类血清和唾液中检测到的大多数miRNA主要集中在外来体内部(Gallo等人,2012)。外来体中miRNA的存在提供了在远端位点处调节细胞的基因表达的可能性(Guescini等人,2010；Valadi等人,2007；Mittelbrunn等人,2011；vanBalkom等人,2013)。经由其对mRNA翻译的调节，miRNA协调整个基因集合的表达并且使生物体的转录组成形(Bartel,2009)。

miRNA在源于多种不同细胞类型的外来体中富集(Valadi等人,2007)。其为18-24个核苷酸(nt)长的小的非编码RNA，所述RNA控制转录后基因表达。其经由Drosha和Dicer核酸内切酶的顺次作用合成并且装载于所述RISC(RNA诱导的沉默复合物)中以靶向mRNA(Bartel,2009；Maniataki和Mourelatos,2005)。在Dicer基因敲除小鼠中，miRNA生物合成的失败导致归因于缺陷型胚胎干细胞增殖和分化的致死性(Bernstein等人,2003；Fukagawa等人,2004)。