納米材料介導(dǎo)的siRNA和抗癌藥物遞送系統(tǒng)的研究進(jìn)展

施麗君

（宜康（杭州）生物技術(shù)有限公司，浙江 杭州 310000）

癌癥已成為嚴(yán)重危害人類健康的重大疾病之一，因此，人類一直致力于尋找新的癌癥治療方法。其中，探索并編輯參與癌癥發(fā)生發(fā)展過程中的相關(guān)基因就是其中一個(gè)重要策略。越來越多的研究表明，RNA干擾（RNAi）是一種有前景的基因操作技術(shù)，無論是單獨(dú)使用，或與其他治療方法聯(lián)合使用均具有治療潛力[1]。然而，基于siRNA或shRNA的治療方法需要將他們成功遞送至目標(biāo)部位。因此，亟需找到一個(gè)安全而有效的載體系統(tǒng)。

載體系統(tǒng)包括兩大類，病毒類載體系統(tǒng)和非病毒載體系統(tǒng)。病毒載體由于其具有免疫原性和不良基因突變效應(yīng)存在著巨大的爭(zhēng)議。為了彌補(bǔ)這些缺點(diǎn)，涌現(xiàn)了各種基于納米顆粒的非病毒載體系統(tǒng)。盡管其轉(zhuǎn)染效率低于病毒載體，但推動(dòng)了siRNA在癌癥治療中的發(fā)展。目前已有報(bào)道顯示納米顆粒遞送系統(tǒng)可以提高siRNA的系統(tǒng)穩(wěn)定性、防止其過早降解和體內(nèi)被快速清除，從而增強(qiáng)對(duì)目的基因的靶向選擇。

siRNA與其他抗癌療法的聯(lián)合使用已初步顯示出其優(yōu)勢(shì)，尤其能有效克服癌癥對(duì)其他療法敏感性低的障礙。此外，納米藥物遞送系統(tǒng)的改進(jìn)還提高了siRNA和其他治療藥物的共遞送的效率[2]。目前已經(jīng)研發(fā)了多種抗癌治療劑與siRNA聯(lián)用的納米顆粒載體。本文將主要闡述癌癥治療中siRNA-化療組合的納米遞送系統(tǒng)的相關(guān)進(jìn)展。

1 納米顆粒介導(dǎo)的siRNA和其他化學(xué)藥物的的共遞送系統(tǒng)

化療藥物已經(jīng)作為治療許多癌癥的一線藥物。然而，腫瘤異質(zhì)性和耐藥性極大地降低了臨床常用的多種抗癌藥物的療效[3]。因此產(chǎn)生了多種化療藥物與核酸治療藥聯(lián)合的療法，該方法主要通過沉默參與藥物耐受和抗凋亡途徑中的相關(guān)基因、恢復(fù)腫瘤抑制基因或者通過引入凋亡基因來增加化療藥物療效。化療藥物與siRNA聯(lián)合治療主要通過兩種途徑實(shí)現(xiàn)：化療藥物和siRNA分開同時(shí)給藥或者通過載體將化療藥物和siRNA共同遞送至病灶部位，顯而易見，后者的治療效果更佳。

使用納米載體可以實(shí)現(xiàn)多種治療藥物共同運(yùn)送至病灶部位，并且載體的載藥能力和不同藥物的釋放都可以被人為控制。目前為止，不同的納米載體（例如脂質(zhì)體、聚合物、無機(jī)納米載體等）已經(jīng)被設(shè)計(jì)及應(yīng)用于遞送siRNA和化療藥物。

2 脂質(zhì)體納米顆粒

眾所周知，脂質(zhì)體具有攜帶核酸和化療藥物的能力。由于脂質(zhì)體的組分非常容易修飾，使其易與核酸相互作用，且脂質(zhì)體可同時(shí)包裹一種或多種藥物，使其在載體領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

簡(jiǎn)單的聚乙二醇化脂質(zhì)體，復(fù)雜的刺激響應(yīng)脂質(zhì)體和靶向脂質(zhì)體都已作為siRNA和化療藥物的載體應(yīng)用于腫瘤治療中。脂質(zhì)體載體經(jīng)聚乙二醇修飾后可延長(zhǎng)其在體內(nèi)的循環(huán)時(shí)間，并可將BCL2 siRNA與多烯紫杉醇（DTX） 運(yùn)送至肺癌病灶部位，在體內(nèi)及體外研究中均顯示出良好的治療效果[4]。

3 聚合物納米顆粒

聚合物納米顆粒為siRNA和抗癌藥物共同遞送提供了很好的平臺(tái)。聚合物納米顆粒可以很容易改變尺寸，并通過物理或離子相互作用實(shí)現(xiàn)有效載藥和包裹基因的能力。它們是構(gòu)建核-殼納米顆粒的理想平臺(tái)，可同時(shí)攜帶多種試劑，如siRNA，質(zhì)粒DNA（pDNA）和化學(xué)治療藥物[5]。

最近，Wei等人介紹了一種改良的基于殼聚糖的納米顆粒系統(tǒng)，用于共同遞送mTERT siRNA和紫杉醇。使用N-（（2-羥基-3-三甲基銨） 丙基） 殼聚糖氯化物（HTCC）制備納米顆粒平臺(tái)，由于其具有與siRNA相互作用的正電荷，該系統(tǒng)在體內(nèi)可以有效地遞送siRNA。然后將該基于殼聚糖的納米顆粒開發(fā)成包封紫杉醇和mTERT siRNA的二合一共遞送系統(tǒng)，這種共遞送策略增強(qiáng)了紫杉醇的功效，使體內(nèi)腫瘤得到顯著抑制。

4 無機(jī)納米載體材料

無機(jī)納米材料是用于共載siRNA和其他治療劑的常用載體，其具有獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)，例如尺寸小，比表面積大，生物體中相對(duì)穩(wěn)定，表面易修飾等[6]。

最近的研究表明，金納米粒子或納米棒（AuNP）作為常見的無機(jī)納米材料具有很好的穩(wěn)定性，生物相容性以及表面易修飾和結(jié)合的能力，所以金納米材料是一種極佳的基因載體[7]。siRNA可以通過靜電相互作用或巰基結(jié)合到金納米粒子上，或者可以吸附到金納米粒子表面上的陽離子聚合物涂層上。最近一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，金納米棒可共載阿霉素和ASCL1 siRNA，并通過奧曲肽使其靶向進(jìn)入神經(jīng)內(nèi)分泌（NE）癌細(xì)胞中，阿霉素與金納米顆粒通過具有PH敏感的腙鍵連接，siRNA與金納米載體表面的聚-L-精氨酸形成復(fù)合物，同時(shí)靶向配體奧曲肽與聚-L-精氨酸聚合物連接。使用這種協(xié)同載體系統(tǒng)處理NE細(xì)胞，可有效增加靶向細(xì)胞攝取，增強(qiáng)ASCL1基因沉默，有效的抑制了細(xì)胞增殖。

5 結(jié)語

納米材料載體已廣泛用于遞送核酸治療劑和其他抗癌藥物，納米載體具有多種優(yōu)點(diǎn)包括提高的藥物穩(wěn)定性，防止被生物降解，改變藥物藥代動(dòng)力學(xué)，增強(qiáng)生物利用度，同時(shí)可通過增強(qiáng)滲透和保留效應(yīng)促進(jìn)藥物在腫瘤部位的積累，提高治療效果。在過去的十年中，納米材料載體已被成功地用于遞送多種抗癌劑，共同遞送系統(tǒng)通過協(xié)同效應(yīng)來提高治療效果。共載siRNA與化療藥物可同時(shí)影響涉及癌細(xì)胞生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移或藥物抗性的多種途徑或蛋白，通過協(xié)同效應(yīng)提高治療效果。脂質(zhì)體、聚合物納米顆粒和無機(jī)納米顆粒在共同遞送基因（siRNA、miRNA和pDNA） 與抗癌藥物（化療試劑，小分子抑制劑或光動(dòng)力劑）領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

盡管近年來基于納米顆粒載體的遞送體系已經(jīng)取得了進(jìn)展，但挑戰(zhàn)仍然存在。一個(gè)重要問題是合成復(fù)雜載體材料時(shí)使用多種原材料，而每種組分的安全性均需進(jìn)行評(píng)估，以減少材料脫靶效應(yīng)或毒性。為了將這些納米材料載體應(yīng)用到臨床中，建議在合成納米載體時(shí)使用FDA批準(zhǔn)的材料，并通過設(shè)計(jì)引入針對(duì)癌細(xì)胞中過表達(dá)的特異性受體的靶向配體，提高siRNA和抗癌藥物共同遞送的效率。