新型RNA納米技術改造胞外囊泡EVs用於癌症精準靶向治療

12月11日，《Nature Nanotechnology》最新發表了華人科學家郭培宣教授及其團隊在納米技術用於癌症靶向治療的又一重大成果：利用RNA納米技術將類似於抗體結構的RNA納米粒子錨定胞外囊泡，從而將運載的siRNA定向傳遞到癌細胞中發揮靶向治療作用，並在前列腺癌、乳腺癌和結直腸癌這三種癌症動物模型中得到驗證。

期刊：Nature Nanotechnology

影響因子：38.986

作者單位：美國俄亥俄州立大學

研究亮點:

基於RNA的治療方法如siRNA在癌症治療中潛力巨大，但在體內如何定向運載這些治療RNA到靶標腫瘤細胞的技術問題仍未得到解決，臨床試驗也接連失敗。另外，即使治療因子成功進入癌症細胞，也會被細胞內的內吞體（endosome）捕獲使得治療無效。該研究針對性地解決了目前RNA治療的兩大難點：1.將具有治療作用的RNA裝載在囊泡中，穩定地靶向傳遞至腫瘤細胞中；2）囊泡進入目標腫瘤細胞後，可以躲避內吞體的捕獲，得以發揮治療作用。

研究內容:

納米顆粒設計

研究者運用RNA納米技術設計了一種類似於抗體結構的RNA納米顆粒。首先，將噬菌體phi29的pRNA（一種具有轉運功能的RNA分子）延伸為箭矢狀，並連接一個RNA配體（RNA aptamer,用於 靶向結合腫瘤細胞中特異性過表達的受體），加上顯像用的熒光染料ALexa647，即為RNA納米顆粒。

然後，選用Survivin（一種細胞凋亡抑製劑，敲低可抑制腫瘤形成和轉移）的siRNA作為治療RNA裝載至EVs中。最後通過一種單一的膽固醇——膽固醇三甘醇（TEG）將RNA納米顆粒結合到EVs膜上，完成改造。

療效驗證

1、前列腺癌

前列腺癌細胞LNCaP中，PSMAapt/EV/siSurvivin可以敲低survivin的mRNA和蛋白表達水平；MTT實驗顯示細胞活性顯著降低。

小鼠動物模型實驗表明，PSMAapt/EV/siSurvivin可以完全抑制前列腺癌生長，且沒有觀察到明顯的毒副作用如體重下降。

2、乳腺癌

小鼠模型中，EGFRapt/EV/siSurvivin可顯著抑制乳腺癌的生長。

3、結直腸癌

FA/EV/siSurvivin可有效抑制小鼠體內的結直腸癌生長。第三，靶向葉酸受體的囊泡在動物模型中顯著抑制了移植自結腸癌患者的腫瘤生長。

該研究創新性的將RNA納米技術用於重編程天然的細胞外囊泡，使之有效的靶向傳遞至癌細胞，並在三種不同類型腫瘤動物模型中成功抑制了腫瘤的生長。目前，研究者們正在努力將這一技術轉化為臨床使用。此外，該研究有望促進siRNA、miRNA和其他RNA干擾技術用於新一代抗癌藥物的開發。

參考文獻：Fengmei Pi et al. (2017) Nanoparticle orientation to control RNA loading and ligand display on extracellular vesicles for cancer regression, Nature Nano [Epub ahead of print].

文章來源：吉賽生物|http://www.geneseed.com.cn

原文：新型RNA納米技術改造胞外囊泡EVs用於癌症精準靶向治療