Abstract: Since the discovery of RNA interference (RNAi), RNAi technology has rapidly developed into an efficient tool for post-transcriptional gene silencing, which has been widely used for clinical or preclinical treatment of various diseases including cancer. Small interfering RNA (siRNA) is the effector molecule of RNAi technology. However, as polyanionic macromolecules, naked siRNAs have a short circulatory half-life (< 15 min) and is rapidly cleared by renal filtration, which greatly hinders their clinical application. Furthermore, the anionic and macromolecular characteristics of naked siRNAs impede their readiness to cross the cell membrane and therefore delivery vehicles are required to facilitate the cellular uptake and cytosolic delivery of naked siRNAs. In the past decade, numerous nanoparticles (NPs) such as liposomes have been employed for in vivo siRNA delivery, which have achieved favorable therapeutic outcomes in clinical disease treatment. In particular, because tumor microenvironment (TME) or tumor cells show several distinguishing biological/endogenous factors (eg, pH, enzymes, redox, and hypoxia) compared to normal tissues or cells, much attention has recently paid to design and construct TME-responsive NPs for multistaged siRNA delivery, which can respond to biological stimuli to achieve efficient in vivo gene silencing and better anticancer effect. In this review, we summarize recent advances in TME-responsive siRNA delivery systems, especially multistage delivery NPs, and discuss their design principles, functions, effects, and prospects.

Keywords: nanoparticles, siRNA, TME-responsive, multistage delivery, cancer therapy


中文翻译：

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用于 siRNA 传递和有效癌症治疗的 TME 响应多级纳米平台

摘要：自发现RNA干扰（RNAi）以来，RNAi技术迅速发展成为转录后基因沉默的有效工具，已广泛应用于包括癌症在内的各种疾病的临床或临床前治疗。小干扰RNA（siRNA）是RNAi技术的效应分子。然而，作为聚阴离子大分子，裸siRNAs的循环半衰期很短（<15分钟），并且被肾脏过滤迅速清除，这极大地阻碍了它们的临床应用。此外，裸 siRNA 的阴离子和大分子特性阻碍了它们准备穿过细胞膜，因此需要递送载体来促进裸 siRNA 的细胞摄取和胞质递送。在过去的十年里，许多纳米颗粒（NP）如脂质体已被用于体内 siRNA 递送，在临床疾病治疗中取得了良好的治疗效果。特别是，由于与正常组织或细胞相比，肿瘤微环境 (TME) 或肿瘤细胞显示出几种不同的生物/内源性因素（例如，pH、酶、氧化还原和缺氧），因此最近对设计和构建 TME 响应的用于多阶段siRNA传递的NPs，可以响应生物刺激，实现体内高效基因沉默和更好的抗癌效果。在这篇综述中，我们总结了 TME 响应 siRNA 递送系统，尤其是多级递送 NPs 的最新进展，并讨论了它们的设计原理、功能、效果和前景。在临床疾病治疗中取得了良好的治疗效果。特别是，由于与正常组织或细胞相比，肿瘤微环境 (TME) 或肿瘤细胞显示出几种不同的生物/内源性因素（例如，pH、酶、氧化还原和缺氧），因此最近对设计和构建 TME 响应的用于多阶段siRNA传递的NPs，可以响应生物刺激，实现体内高效基因沉默和更好的抗癌效果。在这篇综述中，我们总结了 TME 响应 siRNA 递送系统，尤其是多级递送 NPs 的最新进展，并讨论了它们的设计原理、功能、效果和前景。在临床疾病治疗中取得了良好的治疗效果。特别是，由于与正常组织或细胞相比，肿瘤微环境 (TME) 或肿瘤细胞显示出几种不同的生物/内源性因素（例如，pH、酶、氧化还原和缺氧），因此最近对设计和构建 TME 响应的用于多阶段siRNA传递的NPs，可以响应生物刺激，实现体内高效基因沉默和更好的抗癌效果。在这篇综述中，我们总结了 TME 响应 siRNA 递送系统，尤其是多级递送 NPs 的最新进展，并讨论了它们的设计原理、功能、效果和前景。由于与正常组织或细胞相比，肿瘤微环境 (TME) 或肿瘤细胞显示出几种不同的生物/内源性因素（例如，pH、酶、氧化还原和缺氧），因此最近对设计和构建多阶段 TME 响应 NPs 给予了很多关注。 siRNA递送，可响应生物刺激，实现体内高效基因沉默和更好的抗癌效果。在这篇综述中，我们总结了 TME 响应 siRNA 递送系统，尤其是多级递送 NPs 的最新进展，并讨论了它们的设计原理、功能、效果和前景。由于与正常组织或细胞相比，肿瘤微环境 (TME) 或肿瘤细胞显示出几种不同的生物/内源性因素（例如，pH、酶、氧化还原和缺氧），因此最近对设计和构建多阶段 TME 响应 NPs 给予了很多关注。 siRNA递送，可响应生物刺激，实现体内高效基因沉默和更好的抗癌效果。在这篇综述中，我们总结了 TME 响应 siRNA 递送系统，尤其是多级递送 NPs 的最新进展，并讨论了它们的设计原理、功能、效果和前景。可对生物刺激作出反应，实现体内基因的高效沉默和更好的抗癌效果。在这篇综述中，我们总结了 TME 响应 siRNA 递送系统，尤其是多级递送 NPs 的最新进展，并讨论了它们的设计原理、功能、效果和前景。可对生物刺激作出反应，实现体内基因的高效沉默和更好的抗癌效果。在这篇综述中，我们总结了 TME 响应 siRNA 递送系统，尤其是多级递送 NPs 的最新进展，并讨论了它们的设计原理、功能、效果和前景。

关键词：纳米颗粒，siRNA，TME 响应，多阶段递送，癌症治疗