siRNA 非病毒 递送载体 现状

· 1440 · 药学学报 Acta Pharmaceutica Sinica 2011, 46 (12): 1436 1443

在寡聚精氨酸/siRNA复合物中, 精氨酸肽段和siRNA的混合比例为电荷12∶1, 摩尔比为56∶1[54]; MPG大量的肽段中, 电荷比为10∶1, 摩尔比是84∶1[55]。阳离子CPP可能与细胞中负电分子发生非特异性的相互作用或者将胞外的负电分子带入胞内而引起副作用。

3.2.5 适体及抗体

许多有治疗作用的抗体, 也能用作靶向药物输送。Aptamer可以将siRNA携带进入细胞。例如, 小鼠异种移植模型中, 将前列腺特异膜受体抗原 (PSMA, 一种在前列腺癌细胞和血管内皮中过表达的细胞表面抗原) 结合aptamer后与siRNA共价连接进行瘤内注射, 该Aptamer-siRNA共聚物靶向促存活基因Plk1和Bcl-2, 注射后可以将siRNA递送至肿瘤细胞并且内化, 诱发细胞凋亡, 抑制肿瘤生长[50], siRNA 5'-末端用20 kDa PEG修饰后,该嵌合体的体内循环时间延长, 生物利用度大幅提高, 靶基因沉默时间延长, 抑Guo[57]实验室制肿瘤细胞生长的效果也更加明显[56]。

利用具备自组装功能的噬菌体phi29 RNA (pRNA) 构建了装载siRNA和荧光标记物的纳米装置。pRNA含有具备聚合作用的loop, 通过loop间的相互作用, 实现对于CD4特异性aptamer、siRNA或者荧光染料的装载。当把二聚体应用于CD4过表达的T细胞系时, 可被特异性细胞摄入并实现靶基因沉默。天然的阳离子鱼精蛋白能与带负电的核酸结合并且压缩核酸。Song等[8]把鱼精蛋白抗体融合蛋白用于将siRNA递送至体内特定细胞。该重组蛋白通过静电相互作用结合siRNA, 选择性将siRNA递送到感染HIV的细胞, 观察到靶向表达ErbB2鱼精蛋白单链抗体融合蛋白的乳腺癌细胞特异性和基因沉默效果。系统给 予与该载体结合的靶向c-myc、MDM2和VEGF的siRNA, 能有效抑制小鼠移植瘤的生长。 4 其他递送方式

超声及微气泡超声对比剂可以递送siRNA分 子[58], 采用微气泡超声对比剂结合siRNA分子, 经静脉注射进入血液循环, 当达到靶区域时, 运用超声破坏微泡, 使其在局部释放, 可提高局部组织的siRNA分子浓度, 提高转染率。对比剂被击碎的过程中所产生的“空化效应”、“声孔效应”使局部毛细血管破裂、内皮细胞间隙增宽、通透性增加, 使siRNA分子易于穿过血管屏障进入组织内。 5 临床试验中的siRNA载体及制剂

临床试验中的siRNA大部分是局部给药, 如玻璃体或者鼻内给药。第1例siRNA临床试验是利用

siRNA靶向血管内皮生长因子 (VEGF) 治疗老年性黄斑变性 (AMD) 的药物bevasiranib注射剂。Ⅱ期临床试验证明玻璃体内注射后能减缓患者眼睛中 血管的生长并改善视力, 除注射部位红肿外无其他不良反应[59]。Ⅲ期临床试验效果不佳, 2009年终止 Ⅲ期临床试验。siRNA疗法另外一个治疗AMD的siRNA的候选药RTP-801i, 阻断REDD-1基因表达, 2007年已经进入Ⅰ期临床试验。Sirna-027 (termed AGN211745) 是一种化学修饰的靶向VEGF受体1的siRNA注射剂, Ⅱ期临床试验已经结束[60], 结果显示患者视敏度有显著提高。在相关亚类患者中没有严 重的副反应和剂量毒性事件。

第1个治疗呼吸道病毒感染的siRNA是Alnylam Pharmaceuticals公司的ALN-RSV01鼻腔喷雾制剂, 靶向呼吸道合胞病毒。目前正在自然感染的成年患者中进行Ⅱ期临床的第二阶段试验[61]。Nucleonics已 经开始了NUC B1000治疗慢性乙型肝炎病毒 (HBV) 感染Ⅰ期临床的人体安全性研究。NUC B1000是 基于siRNA用于减小恶性肝炎设计的阳离子脂质组分的系统给药制剂[62]。Calando公司的CALAA-01 是基于环糊精的靶向核糖核苷酸还原酶M2亚基 的siRNA多聚纳米粒[63], 成为第1个治疗人类实体瘤 (转移性淋巴瘤) 的siRNA靶向纳米制剂。该纳米粒由线型环糊精、靶向转铁蛋白受体的人转铁蛋白 配体、亲水性PEG聚合物和抗核糖核苷酸还原酶 (anti-ribonucleotide reductase, RRM2) siRNA组成。CALAA-01临床Ⅰ期结果显示RRM2 mRNA及蛋白表达水平降低, 通过实验验证了RRM2 mRNA水平的降低是通过RNAi实现的[64]。 6 问题及展望

RNAi技术的发展有目共睹: 对裸siRNA进行 结构稳定性和靶向性修饰后, 理化性质和生物体内行为得到改善; 脂质递送载体能够避免酶降解, 容易实现摄取, 但对靶细胞特异性不强; 连接了aptamer、抗体及肽片段的纳米递送系统靶向性强、转染效率高、毒性低, 是很有潜力的递送载体, 有待进一步开发。RNAi已在抗病毒、抗肿瘤研究中展示了广阔的应用前景, 在心血管、神经系统、内分泌系统疾病的研究中也发挥着重要作用。但是将siRNA应用于临床治疗, 仍有较多问题需要解决和改善: 给药途径、时效关系及量效关系、减少非特异反应、基于siRNA药物的治疗机制也需要进一步研究。siRNA的脱靶免疫副作用为其临床应用带来了新的挑战, 通过高效特异性的siRNA序列的设计和化学修饰, 达到增强