南京大學長江學者鞠熀先教授開發新的siRNA傳遞策略

　　siRNA到靶細胞的有效而精確的傳遞，對于成功的基因治療來說，是至關重要的。 雖然新型納米材料可增強傳遞效率，但是，對于精確的基因傳遞來說，克服非特異性的吸附和脫靶效應，仍然還是一個挑戰。 11月24日，在Nature子刊《Nature Communications》在線發表的一項研究中，來自南京大學“長江學者”特聘教授鞠熀先帶領的研究小組，設計了一種“雙重鎖和鑰匙”系統，來執行細胞亞型特異性識別和siRNA傳遞。延伸閱讀：我國科學家研制出靶向Her2陽性乳腺癌導入小分子干擾RNA的新方法。

　　基因干擾技術通過在哺乳動物細胞中傳遞小干擾RNA（siRNA）選擇性地沉默基因表達，并抑制蛋白質轉錄，正在成為一種有前景的方法，用于精確治療人類疾病，包括癌癥和代謝、神經變性和感染性疾病。實現RNA干擾（RNAi）治療廣泛的臨床應用的關鍵一個挑戰，是其傳遞特異性。可取的細胞特異性和有效的傳遞系統以改善選擇性細胞攝取，可降低siRNA的總劑量，并避免非特異性的吸附，以及使非靶細胞中的脫靶沉默最小化。

　　一些選擇性結合組織相關抗原的配體，已被探索用于靶向siRNA傳遞，包括抗體–魚精蛋白融合蛋白和適配子-siRNA嵌合體。然而，大多數的受體往往是由多種類型的細胞所共有，或者在患病細胞中過度表達的受體，也在正常細胞低水平的表達，因此，單受體靶向給藥系統可能會導致脫靶毒性和嚴重的并發癥。由于細胞表達多種表面受體，因此，同時評估多個表面受體以識別特定疾病細胞，并提高相同細胞的診斷和治療準確性，應該是一種更實用、低風險的方法。利用自主式DNA鏈置換級聯反應，可編程的、雙參數控制的DNA邏輯平臺，已被用于癌細胞的識別和光動力療法。然而，DNA邏輯平臺尚未用于siRNA傳遞，因為使用小支點為基礎的鏈置換級聯反應作為一種有效的載體，具有一定的限制性。siRNA向特異性靶細胞的精準傳遞，仍然是一個迫切需要解決的問題。

　　目前，各種材料已被探索作為siRNA傳遞載體，如脂質體、陽離子聚電解質和無機納米顆粒。然而，這些傳統的傳遞載體具有較低的負荷效率、更少的細胞特異性模式、復雜的表面改性工藝和/或免疫反應損傷或毒性。自組裝DNA納米結構的優勢在于，可以靈活設計、大小和方向可控、易于生物偶聯和優良的生物相容性，已被證明在生物傳感和藥物輸送中具有潛在的應用。

　　在這項研究中，研究人員設計了一種自組裝的寡核苷酸納米載體（ONV）和一種“雙重鎖和鑰匙”系統，來裝載siRNA用于可控的siRNA傳遞。ONV結構賦予更高的載荷能力，這顯著提高了細胞攝取。此外，不同的細胞識別核酸適配體，可通過雜交被方便地納入ONV，并且剛性管樣結構可改善內吞作用后對核酸酶降解的抗性。

　　siRNA被自組裝到一個寡核苷酸的納米載體中，研究人員用一個發夾結構對載體進行了修改，以充當“智能鑰匙”和傳遞載體。在靶細胞膜上的位點處，可通過連續與兩個適配體反應，激活自動切割的發夾結構，這會導致亞細胞型識別和精確的siRNA傳遞，用于高效的基因沉默。這一策略的成功證明，可通過控制多個參數，將siRNA精確傳遞到特異性靶細胞，從而為RNAi在精準診斷和治療中的應用，開辟了道路。