陽(yáng)離子聚合物是非病毒載體的典型代表,近年來(lái)被廣泛研究。然而,陽(yáng)離子聚合物介導(dǎo)的siRNA轉(zhuǎn)染在基因治療領(lǐng)域的應(yīng)用受到限制,這其中一個(gè)主要的原因是由于聚合物/siRNA復(fù)合物在血清中的不穩(wěn)定性所導(dǎo)致。為此,聚乙二醇(PEG)常被用于來(lái)修飾陽(yáng)離子聚合物,以減少蛋白質(zhì)和細(xì)胞的吸附,進(jìn)而提高siRNA的轉(zhuǎn)染效率。然而,隨著PEG的自由電荷的增加,其轉(zhuǎn)染效率也相應(yīng)降低。
基于此,上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院上海市腫瘤研究所癌基因及相關(guān)基因國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的劉培峰教授課題組提出了一種新的不消耗聚合物表面氨基的PEG改性策略,既可以提高聚合物/siRNA復(fù)合物的血清穩(wěn)定性,又不影響其轉(zhuǎn)染效率:在苯硼酸(PBA)修飾的第5代(G5)聚氨基胺(PAMAM)樹枝狀大分子(G5PBA)表面包覆鄰苯二酚-PEG聚合物,建立PEG修飾的樹狀大分子/siRNA納米組裝體,在血清中有效地傳遞siRNA (圖1)。
圖1. 抗血清納米組裝體的構(gòu)建及其作用示意圖
作者在人乳腺癌細(xì)胞系中對(duì)構(gòu)建的納米自組裝體進(jìn)行血清抗性研究。結(jié)果表明,PEG/G5PBA/siRNA納米組裝體在含血清的培養(yǎng)基中也表現(xiàn)出良好的血清抗性和基因沉默效果。(圖2),沒有PEG修飾的組別,在血清存在條件下,轉(zhuǎn)染效率大大降低。
圖2. PEG修飾的納米組裝體的抗血清轉(zhuǎn)染研究。
此外,這種納米組裝體所產(chǎn)生的有效抗血清和基因沉默效應(yīng)在體內(nèi)具有良好的抗腫瘤作用(圖3)。該研究提出的策略是在血清存在下達(dá)到優(yōu)良基因沉默效果的重要途徑。當(dāng)前該團(tuán)隊(duì)正在圍繞該納米組裝體構(gòu)建血清抗性的納米基因載體,并希望借助這一平臺(tái)使得越來(lái)越多的藥物能夠通過(guò)該納米技術(shù)獲得更佳療效。
圖3. PEG修飾的納米組裝體的抗腫瘤治療研究。
這一成果近期發(fā)表在Advanced Materials(Adv. Mater. 2020,2003523)上,第一作者為上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院的劉紅梅博士,通訊作者為上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院的劉培峰教授。
論文鏈接:https://doi.org/10.1002/adma.202003523
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