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新型血清抗性纳米组装体实现乳腺癌高效的靶向基因治疗

基因治疗为治疗先天性遗传疾病和严重后天获得性疾病提供了一条新途径。目前,基因载体分为两类:病毒载体和非病毒载体。病毒载体转染效率高,但由于某些病毒载体存在免疫原性等缺点限制了它们的应用。非病毒载体具有价格低、制备简单、安全有效、无免疫原性等优点,成为基因载体研究的热点。阳离子聚合物是非病毒载体的典型代表。然而,阳离子聚合物介导的siRNA转染在基因治疗领域的应用受到限制,这其中一个主要的原因是由于聚合物/siRNA复合物在血清中的不稳定性所导致。为此,聚乙二醇(PEG)常被用于来修饰阳离子聚合物,以减少蛋白质和细胞的吸附,进而提高siRNA的转染效率。然而,随着PEG的自由电荷的增加,其转染效率也相应降低。


基于此,上海交通大学医学院附属仁济医院刘培峰教授课题组提出了一种新的不消耗聚合物表面氨基的PEG改性策略,既可以提高聚合物/siRNA复合物的血清稳定性,又不影响其转染效率:在苯硼酸(PBA)修饰的第5代(G5)聚氨基胺(PAMAM)树枝状大分子(G5PBA)表面包覆邻苯二酚-PEG聚合物,建立PEG修饰的树状大分子/siRNA纳米组装体,在血清中有效地传递siRNA。PEG/G5PBA/siRNA纳米组装体具有正电荷,在体外无血清条件下具有良好的基因沉默效果。更重要的是,PEG/G5PBA/siRNA纳米组装体在含血清的培养基中也表现出良好的血清抗性和基因沉默效果。此外,这种纳米组装体所产生的有效抗血清和基因沉默效应在体内具有良好的抗乳腺癌生长作用。该研究提出的策略是在血清存在下达到优良基因沉默效果的重要途径。当前该团队正在围绕该纳米组装体构建血清抗性的纳米基因载体,并希望借助这一平台使得越来越多的药物能够通过该纳米技术获得更佳疗效。

图1. 抗血清纳米组装体的构建及其作用示意图


这一成果近期发表在Advanced Materials 上,通讯作者为上海交通大学医学院附属仁济医院的刘培峰教授。


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Nanoassemblies with effective serum tolerance capability achieving robust gene silencing efficacy for breast cancer gene therapy

Hongmei Liu, Chongyi Liu, Li Ye, Ding Ma, Xiaozhen He, Qianyun Tang, Xue Zhao, Hanbing Zou, Xiaojing Chen, Peifeng Liu

Adv. Mater., 2020, DOI: 10.1002/adma.202003523


刘培峰博士简介


刘培峰,上海交通大学医学院附属仁济医院研究员,癌基因及相关基因国家重点实验室PI。2010年于东华大学取得博士学位,2017年至2018年在美国康奈尔大学从事博士后研究,2010年7月启就职于仁济医院。


研究领域是微纳米技术与疾病诊治的研究,在相关领域发表SCI论文20余篇,包含以通讯作者发表的 Adv. Mater.、Accounts Chem. Res.、Adv. Sci.、Chem. Mater.、Biomaterials 等,获授权发明专利5项。曾获上海市青年拔尖人才等称号。


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