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随着科研内卷的加剧，常规的研究套路已经很难突破8分，更不用说10分，今天我们看一下上海交大医学院附属瑞金医院最近发表在Advanced Science期刊上的研究，并学习一下有哪些值得我们学习和参考：
mRNA-Lipid Nanoparticle-Mediated Restoration of PTPN14 Exhibits Antitumor Effects by Overcoming Anoikis Resistance in Triple-Negative Breast Cancer.
研究通过CRISPR/Cas9基因编辑技术和脂质纳米颗粒介导的mRNA递送策略，筛选并验证了PTPN14基因在三阴性乳腺癌（TNBC）中的作用。研究发现PTPN14能够通过调节BCAR3-PI3K/AKT和ERK信号通路，克服TNBC肿瘤细胞的失巢凋亡抵抗（Anoikis resistance），最终抑制肿瘤生长和转移。
简单来看，研究的作用信号轴为：PTPN14（非受体型蛋白酪氨酸磷酸酶14）通过去磷酸化BCAR3，进而抑制PI3K/AKT和ERK信号通路，诱导肿瘤细胞失巢凋亡，抑制TNBC细胞的增殖和转移。
研究主要围绕以下三个科学问题展开：
问题1：PTPN14在TNBC中有何作用？
问题2：PTPN14介导TNBC细胞失巢凋亡抵抗的分子机制是什么？
问题3：LNP介导的PTPN14 mRNA表达恢复是否有效抑制TNBC的肿瘤生长和转移？
研究团队首先利用CRISPR/Cas9进行全基因组筛选，发现PTPN14是一个关键的调节因子。研究还发现PTPN14在正常乳腺组织到转移性肿瘤中的表达下降。
随后通过体外细胞实验和体内动物模型，研究了PTPN14对TNBC细胞增殖、存活、侵袭和转移的影响，结果显示PTPN14基因敲除（KO）细胞在无附着条件下的存活率增加，并促进体内肿瘤生长；而PTPN14能够诱导TNBC细胞失巢凋亡，抑制细胞增殖和肿瘤生长转移。
接下来，通过免疫共沉淀和质谱（IP-MS）分析，确定了PTPN14与BCAR3之间的相互作用。进一步的实验证实了PTPN14通过去磷酸化BCAR3来抑制PI3K/AKT和ERK信号通路的激活，从而促进TNBC细胞失巢凋亡：
最后，研究团队对PTPN14 mRNA在正常乳腺上皮细胞中的表达进行检测，并进行脂质纳米颗粒（LNPs）封装的PTPN14 mRNA（PTPN14 mRNA-LNPs）制备和表征。通过肿瘤内注射PTPN14 mRNA-LNPs，发现能够显著抑制原发肿瘤的生长，延迟和减少远处转移的发生，延长动物的生存期。
从研究本身来看，似乎“非常简单”，也比较符合大家预期的“套路”。下面我们梳理一下研究亮点和关键的论证思路：
1. 研究的热点：“肿瘤细胞对失巢凋亡（Anoikis）的抵抗”
失巢凋亡（Anoikis）是一种特殊的程序性细胞死亡形式，主要发生在上皮细胞和某些其他类型的细胞中，当它们失去与细胞外基质的附着时会发生。
2. 如何选择PTPN14作为研究的核心基因？
a. 模拟细胞从原位脱离，并进行全基因组CRISPR/Cas9敲除筛选，以识别与失巢凋亡抗性相关的关键基因；
b. 结合公共数据库TCGA中的乳腺癌数据，比较了正常组织、原发肿瘤和转移肿瘤之间的基因表达差异。
3. 如何确定PTPN14的靶蛋白BCAR3？
a. 免疫共沉淀（IP）结合质谱（MS）分析：通过质谱分析鉴定与PTPN14相互作用的蛋白，最后识别出高置信度的PTPN14相互作用候选蛋白BCAR3。
b. 通过外源性和内源性免疫共沉淀（co-IP）实验：验证PTPN14和BCAR3之间的蛋白-蛋白相互作用。
4. LNPs用于PTPN14 mRNA递送：
a. mRNA的合成与修饰：通过体外转录（IVT）合成了PTPN14 mRNA，并对其进行了化学修饰，以提高其稳定性和翻译效率。
b. LNPs的制备：通过将阳离子脂质、胆固醇、PEG化脂质和mRNA混合在一起，然后通过透析或其他方法制备。
c. LNPs的特性评估：通过冷冻透射电子显微镜（cryo-TEM）和动态光散射（DLS）等技术，评估了LNPs的大小、分布、表面电荷（zeta电位）和多分散性指数（PDI），以确保LNPs具有适合体内应用的物理化学特性。
d. LNPs的体内递送：通过肿瘤内注射的方式将PTPN14 mRNA-LNPs直接递送到TNBC小鼠模型的肿瘤组织中，这种局部给药方式可以绕过一些系统性给药的挑战，如肝脏的首过效应。
e. LNPs的疗效评估：通过监测小鼠模型中肿瘤的生长、转移和生存期，评估PTPN14 mRNA-LNPs的治疗潜力。此外通过组织学分析和免疫组化等方法，进一步验证PTPN14 mRNA-LNPs在肿瘤组织中的表达和对肿瘤微环境的影响。
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