聚胞苷酸作為dsRNA模擬物在腫瘤免疫與抗病毒研究中的應(yīng)用

Poly I:C（Polyinosinic-polycytidylic acid，聚胞苷酸，AbMole，M5062）作為一種人工合成的雙鏈RNA（dsRNA）類似物，已成為免疫學(xué)、病毒學(xué)和腫瘤學(xué)研究領(lǐng)域的重要工具分子。AbMole為全球科研客戶提供高純度、高生物活性的抑制劑、細(xì)胞因子、人源單抗、天然產(chǎn)物、熒光染料、多肽、靶點蛋白、化合物庫、抗生素等科研試劑，全球大量文獻(xiàn)專利引用。

一、Poly I:C（Polyinosinic:polycytidylic acid）的作用機制
Poly I:C（Polyinosinic-polycytidylic acid，聚胞苷酸，AbMole，M5062）可以作用于兩種受體，即位于細(xì)胞膜上的Toll樣受體3（TLR3），和細(xì)胞質(zhì)中的視黃酸誘導(dǎo)基因蛋白I（RIG-I）及黑色素瘤分化相關(guān)蛋白5（MDA5）。當(dāng)Poly I:C與TLR3結(jié)合后，通過髓樣分化因子88（MyD88）非依賴途徑激活NF-κB和干擾素調(diào)節(jié)因子3（IRF3），誘導(dǎo)I型干擾素（IFN-α/β）和促炎細(xì)胞因子（如TNF-α、IL-6等）的產(chǎn)生[1]。細(xì)胞質(zhì)中的RIG-I和MDA5則能夠識別進(jìn)入胞內(nèi)的Poly I:C，通過線粒體抗病毒信號蛋白（MAVS）激活下游信號通路，進(jìn)一步增強免疫應(yīng)答[2]。這種雙重激活機制使得Poly I:C成為研究天然免疫信號通路的經(jīng)典工具。

 

圖 1. Differential ability of poly-IC and poly-ICLC to stimulate TLR3 and MDA5 receptors[3]

二、Poly I:C（聚胞苷酸）的科研應(yīng)用
1. Poly (I:C)用于免疫機制研究
Poly I:C（Polyinosinic-polycytidylic acid，聚胞苷酸，AbMole，M5062）在免疫機制研究中，是探究先天免疫與適應(yīng)性免疫信號傳導(dǎo)的常用鍵工具。它能誘導(dǎo)樹突狀細(xì)胞成熟，促進(jìn) I 型干擾素、IL-6 等細(xì)胞因子分泌，推動CD8+T細(xì)胞交叉呈遞與NK細(xì)胞激活，可作為解析免疫細(xì)胞間協(xié)同調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的高效激活劑。同時，通過調(diào)控 Polyinosinic:polycytidylic acid的遞送方式與劑量，可研究免疫過度激活或耐受的分子機制，為免疫信號通路的上下游調(diào)控研究提供模型。例如Poly (I:C)是目前研究星形膠質(zhì)細(xì)胞與中樞神經(jīng)系統(tǒng)免疫反應(yīng)的重要工具化合物[4]。2014年，AbMole的兩款抑制劑分別被西班牙國家心血管研究中心和美國哥倫比亞大學(xué)用于動物體內(nèi)實驗，相關(guān)科研成果發(fā)表于頂刊 Nature 和 Nature Medicine。 

圖 2. Schematic poly(I: C)-induced TLR3 signaling pathways in astrocytes[4].

2. Poly (I:C)（聚胞苷酸）用于腫瘤研究
在腫瘤研究領(lǐng)域，Poly I:C（Polyinosinic-polycytidylic acid，聚胞苷酸，AbMole，M5062）被廣泛用于誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。研究表明，多種腫瘤細(xì)胞系可表達(dá)TLR3。當(dāng)Poly I:C與這些腫瘤細(xì)胞表面的TLR3結(jié)合后，能夠通過TRIF依賴的信號通路激活caspase-8，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。Poly I:C（Polyinosinic:polycytidylic acid）還被用于調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境的免疫抑制狀態(tài)。研究表明，Poly I:C能夠抑制腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（TAM）和髓源性抑制細(xì)胞（MDSC）的免疫抑制功能，促進(jìn)其向免疫激活狀態(tài)轉(zhuǎn)化[5]。

 

圖 3.  dsRNA-induced TLR3-TICAM-1-mediated cellular responses in myeloid DCs[6]

3. Poly (I:C)（聚胞苷酸）用于病毒研究
Poly I:C（Polyinosinic-polycytidylic acid，聚胞苷酸，AbMole，M5062）在病毒學(xué)研究中也具有廣泛的應(yīng)用前景，Poly I:C（CAS No.：24939-03-5）能夠模擬病毒感染過程中產(chǎn)生的天然dsRNA，誘導(dǎo)機體產(chǎn)生類似病毒感染的免疫反應(yīng)，刺激機體免疫系統(tǒng)清除入侵的病毒。例如，在小鼠模型中，通過注射Poly I:C，能夠?qū)崿F(xiàn)干擾素依賴性的途徑清除乙型肝炎病毒[7]。

4. Poly I:C （聚胞苷酸）用于疫苗佐劑研發(fā)
佐劑作為疫苗中的添加組分可以改善適應(yīng)性免疫反應(yīng)或刺激先天免疫系統(tǒng)，在疫苗研發(fā)中，Poly I:C（Polyinosinic:polycytidylic acid，AbMole，M5062）是常用的佐劑之一，它能誘導(dǎo)干擾素γ（IFN-γ）、腫瘤壞死因子α（TNF-α）及多種趨化因子的表達(dá)[8]。此外，Poly I:C（Polyinosinic-polycytidylic acid）還能模擬病毒感染，激活巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞，促進(jìn)抗原呈遞[9]。Poly (I:C)還可與宿主防御肽（HDP）、聚磷腈（polyphosphazene）等組成復(fù)合佐劑（如TriAdj），以協(xié)同增強免疫效果[10]。

范例詳解
Gene. 2024 Mar 1;897:148049.
中山大學(xué)第一附屬醫(yī)院的科研團(tuán)隊在上述論文中使用了AbMole的Poly I:C （Polyinosinic:polycytidylic acid，AbMole，M5062），以探究視黃酸誘導(dǎo)基因1（RIG-1）在DC（樹突細(xì)胞）活化和成熟中起關(guān)鍵作用。研究結(jié)果表明，抑制RIG-1表達(dá)能夠阻止DC的成熟，使其保持未成熟狀態(tài)，表現(xiàn)為共刺激分子和主要組織相容性復(fù)合體（MHC）表達(dá)水平降低，吞噬能力增強，同時分泌更多的抗炎細(xì)胞因子（如IL-10和TGF-β）和更少的促炎細(xì)胞因子（如IL-12和TNF-α）。Poly(I:C)被用作RIG-1的激動劑，用于RIG-1對DC成熟的影響。

 

圖 4. RIG-1 inhibited DCs suppress poly(I:C)-induced maturation of BMDCs.

AbMole是ChemBridge中國區(qū)官方指定合作伙伴。

*本文所述試劑僅供科研使用

參考文獻(xiàn)及鳴謝
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