利用分支多肽型纳米微粒靶向性传送siRNA的研究

RNA interference (RNAi) technology has enormous potential for clinical application. However, targeted delivery has been a hurdle to such application. We propose to prepare highly biocompatible，dendrimer-based nanoparticles for siRNA delivery.Based on our previous research, we will further modify interfering nanoparticle (iNOP) to increase its tissue specificity.By utilizing techniques in nucleic acid and peptide chemistry, we will covalently couple amino acid-based dendrimer and polylipid to siRNA to produce a nanoparticle with ideal particle size and other biophysical properties such as stable surface charge. We will test the siRNA delivery efficiency of this novel nanoparticle in a mouse xenograft model of human prostate cancer. This research will greatly contribute to the potential application of siRNA in clinic.

RNA干扰（RNA Interference）技术具有极高的临床应用潜力。但是siRNA的靶向性传送是一个难题。本研究拟利用生物相容性的分支多肽型纳米微粒，建立一个安全的在体传送siRNA的方法。我们将在已有的工作基础上，对iNOP（interfering nanoparticle）进行分子改性，提高其组织特异性传送能力。利用核酸及多肽化学技术，将分支型多肽和多价脂链共价连接到siRNA上，制备具有合适的大小及表面电性的纳米微粒，观察其肿瘤靶向性。我们拟利用小鼠异种移植人前列腺癌模型检测此纳米微粒的肿瘤特异性siRNA传送效率，观察由此产生的基因沉默对肿瘤细胞生长的抑制效率。本研究将为开发安全高效的RNA干扰技术提供新的思路和依据。

自从1998年RNA干扰现象被首次发现，以及2001年开始的siRNA的临床应用研究，已经有多种材料被尝试用于siRNA的在体传送，但是由于大多数有机、无机材料缺少高效性、尤其是缺少安全性，siRNA这个本身高效、精准的药物还没有能够在临床上得到应用。本项的研究目的就是探讨制备一种基于多肽的脂质型纳米微球，用于高效、安全、靶向性的siRNA传送。.本项目合成了8种分支型短肽脂质分子，其中DoGo2和DoGo3两个脂质分子最适合脂质体和纳米微球的制备。通过摸索条件（选择辅助脂质分子的种类和配制比例、挤压调配条件等），我们成功制备了两个类型的脂质体型纳米微球，其大小在100纳米到200纳米之间，适合作为体外、体内siRNA传送载体。我们的体外实验证明，DoGo纳米微球对细胞株的毒性作用非常小，而且能够高效地将不同序列的siRNA传送的细胞内，并高效沉默内源性或者外源性基因的表达。.本项目动物体内siRNA输送研究结果表明，由DoGo2、DoGo3脂质体纳米微球能够高效低将siRNA传送到动物体内靶器官。我们以小鼠肝脏为靶器官，以apoB基因作为RNA干扰靶标，先后采用DoGo2、DoGo3分别制备脂质体纳米微球，经过尾静脉注射，当siRNA剂量为5毫克每公斤体重的时候，在24小时到48小时内，apoB基因被沉默了90%以上，说明DoGo系列脂质体具有高效siRNA输送功能。采用生物素亲和标记的siRNA做体内传送实验证明，DoGo系列脂质体传送siRNA器官主要为肝脏，其次为肺。这说明DoGo脂质体具有良好的器官靶向性。并且，肝脏酶分析、组化分析都证明，DoGo脂质体没有明显的毒副作用。本项目创制的新型的脂质体纳米微球，对生物相容性siRNA载体的设计以及临床应用提供重要的理论依据。

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