崔盼盼，陳　超，趙娟娟，雷良玉，陶弋婧，秦娜琳，徐　林

(1.遵義醫(yī)學(xué)院免疫學(xué)教研室暨貴州省生物治療人才基地，貴州 遵義　563099；2.貴州省普通高等學(xué)校特色藥物腫瘤防治特色重點實驗室，貴州 遵義　563099)

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綜述

非病毒載體遞送微小RNA治療腫瘤的研究進(jìn)展

崔盼盼1,2，陳超1,2，趙娟娟1,2，雷良玉1,2，陶弋婧1,2，秦娜琳1,2，徐林1,2

(1.遵義醫(yī)學(xué)院免疫學(xué)教研室暨貴州省生物治療人才基地，貴州 遵義563099；2.貴州省普通高等學(xué)校特色藥物腫瘤防治特色重點實驗室，貴州 遵義563099)

[摘要]近年來，微小RNAs(microRNAs，miRNAs)在腫瘤基因治療方面的研究取得了重要進(jìn)展，而遞送載體則成為miRNAs分子腫瘤基因治療研究的熱點。非病毒遞送載體由于高安全性、低免疫原性、高轉(zhuǎn)染效率以及易于制備等優(yōu)勢，具有重要的潛在臨床應(yīng)用價值。本文就目前代表性非病毒遞送載體的種類及其在miRNAs腫瘤基因治療方面的研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述。

[關(guān)鍵詞]微小RNAs；遞送系統(tǒng)；腫瘤；基因治療

微小RNAs(microRNAs，miRNAs)是一種轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控基因表達(dá)的非編碼小RNAs。已有大量研究顯示，miRNAs在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮重要調(diào)控作用，如腫瘤細(xì)胞的增殖、轉(zhuǎn)移、凋亡和耐藥性等方面[1]。因此，miRNAs可作為腫瘤基因治療的重要潛在靶標(biāo)。然而，由于miRNAs分子本身的特性而存在以下幾方面不足：①極不穩(wěn)定，在血漿中易被核酸酶降解；②由于帶負(fù)電荷，它很難穿過脂質(zhì)雙分子層構(gòu)成的細(xì)胞膜以及在胞內(nèi)不能釋放，造成生物利用度低；③全身性給藥要求miRNAs必須具有靶向性。因此，選擇安全高效的遞送載體是miRNAs分子腫瘤基因治療成功的關(guān)鍵所在。

在基因治療中，病毒載體由于其對人體具有潛在的致病威脅，因此近來非病毒載體受到矚目關(guān)注。與病毒載體相比較，非病毒載體具有低毒、低免疫原性，而且所攜帶的基因不整合至宿主細(xì)胞基因組等優(yōu)點，有著病毒載體不可替代的作用。因此，更深入地探討非病毒基因遞送載體及其聚合物在腫瘤基因治療中的作用，具有重要的臨床意義。目前，非病毒遞送載體主要包括脂質(zhì)載體、聚合物載體、無機(jī)納米載體等類型。本文綜述了相關(guān)代表性非病毒遞送載體在miRNAs腫瘤基因治療中的研究進(jìn)展。

1脂質(zhì)載體

脂質(zhì)載體(Lipid-based carriers)是遞送miRNAs分子最常用的載體。研究表明，脂質(zhì)載體可通過包裹miRNAs分子，保護(hù)其免受血清中核酸酶的降解，并維持該分子的完整性和生物活性，還具有良好的生物相容性以及可與細(xì)胞膜融合增加細(xì)胞攝取率[2]。此外，脂質(zhì)載體還具有可應(yīng)用熒光示蹤技術(shù)及對靶基因化學(xué)修飾等優(yōu)點[3]。目前，脂質(zhì)載體可分為陽離子型脂質(zhì)體、中性離子型脂質(zhì)體以及陰離子型脂質(zhì)體。

通常，陽離子脂質(zhì)體與另一重要組成部分輔助脂質(zhì)(如膽固醇(Chol)、二油?；字Ｒ掖及?DOPE))結(jié)合，可顯著提高陽離子脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染效率并影響其整體性能[4-5]。研究報道，脂質(zhì)與輔助脂質(zhì)結(jié)合造成囊泡上凈電荷改變，其所攜帶的正、負(fù)及中性電荷主要取決于兩者所占的比例及pH值，并且與轉(zhuǎn)染效率密切相關(guān)[6]。例如，Pramanik等[7]利用DOTAP:膽固醇:DSPE-PEG-Ome(1∶1∶0.2比例)陽離子脂質(zhì)體復(fù)合物遞送pMSCV-miR-34a或miR-134 /145，發(fā)現(xiàn)能抑制胰腺癌細(xì)胞的生長和增殖，以及顯著下調(diào)靶分子的表達(dá)，并在體內(nèi)顯示出低細(xì)胞毒性。類似地，Piao等[8]將DDAB:膽固醇:TPGS(60∶35∶5比例)陽離子脂質(zhì)體復(fù)合物遞送pre-miR-107至頭頸部鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)，可顯著抑制致癌因子蛋白激酶(PKCε)、周期蛋白依賴性激酶(CDK)、缺氧誘導(dǎo)因子1-β(HIF-1β)表達(dá)，且減少腫瘤起始細(xì)胞群以及減緩腫瘤細(xì)胞的生長。新近研究報道，單鏈可變區(qū)片段(scFv)作為靶向配體具有高親和力和低抗原性等優(yōu)勢。Chen等[9]采用腫瘤靶向GC4-scFv修飾陽離子脂質(zhì)體:魚精蛋白:透明質(zhì)酸復(fù)合物(LPH)遞送siRNA/miR-34a來干預(yù)B16F10黑色素瘤肺轉(zhuǎn)移小鼠模型，發(fā)現(xiàn)該方法可顯著下調(diào)靶基因c-Myc、MDM2、VEGF的表達(dá)并下調(diào)凋亡抑制蛋白表達(dá)水平，導(dǎo)致腫瘤的生長抑制。上述研究表明，陽離子脂質(zhì)體可有效地將miRNAs遞送到靶器官或靶組織內(nèi)。

此外，由于陽離子脂質(zhì)體正電荷密度高易產(chǎn)生細(xì)胞毒副作用，在臨床應(yīng)用受到了限制。因此，中性脂質(zhì)體(NLE)作為miRNAs分子遞送的新載體受到了關(guān)注。研究報道，NLE可與miRNAs形成納米顆粒作為其遞送載體。Trang等[10]發(fā)現(xiàn)Let-7和miR-34a作為抑癌miRNAs通常在肺癌組織中表達(dá)下調(diào)，而利用NLE遞送Let-7或miR-34a模擬物可有效抑制KRASG12D轉(zhuǎn)基因非小細(xì)胞肺癌NSCLC的生長，且無明顯毒性作用。類似地，Liu等[11]報道NLE遞送miR-34a還可抑制前列腺癌的生長、遷移并延長其存活時間。此外，Craig等[12]將NLE/miR-34a干預(yù)治療NOD-SCID淋巴瘤小鼠模型發(fā)現(xiàn)腫瘤生長顯著受到抑制。并且在干預(yù)治療過程中無明顯不良癥狀，如：小鼠體重和飲食的改變及其他異常等。上述研究提示，NLE作為miRNAs遞送載體具有良好的安全性。但需要注意的是，NLE存在藥物包封率偏低等不足問題。

近來研究發(fā)現(xiàn)，一種新型離子化的氨基脂質(zhì)可用于包封寡核苷酸(ODNs)，制備的核酸脂質(zhì)顆粒(SNALPs)十分穩(wěn)定，可有效克服陽離子脂質(zhì)體和中性脂質(zhì)體的局限性。比如，Di等[13]體內(nèi)實驗研究顯示，SNALPs遞送miR-34a可明顯抑制骨髓瘤小鼠模型腫瘤生長，并誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡，顯著延長小鼠生存率。進(jìn)一步研究表明，SNALPs在血清中具有較好的穩(wěn)定性、包封率和轉(zhuǎn)染率以及EPR效應(yīng)等，成為十分具有前景的miRNAs抗腫瘤治療遞送載體之一。

2陽離子聚合物

2.1聚乙烯亞胺聚乙烯亞胺(Polyethyleneimine,PEI)是目前研究較多的陽離子聚合物非病毒載體材料，其特殊的結(jié)構(gòu)能夠很好地包封miRNAs分子，保護(hù)其進(jìn)入細(xì)胞，并通過質(zhì)子化，導(dǎo)致溶酶體破裂，釋放miRNAs至胞漿中，從而具有較高的遞送效率[14]。

PEI及其衍生物根據(jù)不同分子結(jié)構(gòu)，分為線性和分枝狀兩種形式，其轉(zhuǎn)染效率和細(xì)胞毒性均隨分子量的增加而增大，故一般不單獨使用，需要進(jìn)行修飾。環(huán)糊精(Cyclodextrin，CD)是目前使用較多的用于修飾PEI及其衍生物的糖類化合物之一，由環(huán)狀的多糖組成。研究報道，環(huán)糊精的結(jié)構(gòu)適于化學(xué)修飾及引入新的連接，將PEI連接上功能性天然多糖，合成一種新型的載體材料，可顯著提高轉(zhuǎn)染率。Hu等[15]利用β-環(huán)糊精(β-CD)作為骨架，經(jīng)過表面修飾后將低分子量的PEI(600 Da)連接起來(PEI-CD，PC)并結(jié)合腫瘤特異性歸巢/穿透雙功能肽CC9(CRGDKGPDC)制成miR-34a遞送載體，體內(nèi)外實驗發(fā)現(xiàn)該遞送載體和miR-34a的復(fù)合物可有效抑制胰腺癌細(xì)胞的生長、遷移并誘導(dǎo)其凋亡。機(jī)制方面的研究發(fā)現(xiàn)，miR-34a上調(diào)可抑制靶基因E2F3、Bcl-2、c-myc和細(xì)胞周期蛋白-D的表達(dá)。此外，還有研究發(fā)現(xiàn)陽離子聚氨酯短支鏈聚乙烯亞胺(PU-PEI)具備轉(zhuǎn)染效率高且低毒性等優(yōu)勢，可用于PEI的修飾。Chiou等[16]采用PU-PEI/miR-145體外干預(yù)肺腺癌相關(guān)腫瘤干細(xì)胞(LAC-CSCs)，PU-PEI介導(dǎo)的miR-145能減少腫瘤干細(xì)胞樣特性(cancer stem cell-like properties)，通過下調(diào)靶基因Oct4/Sox2/ Fascin- 1表達(dá)而改善LAC-CSCs對化療藥物的抵抗。有意義的是，miR145還可通過抑制上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化過程(epithelial-mesenchymal transition，EMT)以及下調(diào)靶基因Oct4/Sox2/Fascin1、Tcf4和Wnt5a表達(dá)水平，從而抑制腫瘤細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移能力。上述結(jié)果提示，PU-PEI-miR-145可作為腫瘤基因治療的新策略之一。此外，靶向性受體特異性多肽也可運(yùn)用于PEI的修飾?？袢〔《咎堑鞍?RVG)羧基端能與神經(jīng)細(xì)胞表面的乙酰膽堿受體結(jié)合從而有效地遞送siRNA到達(dá)神經(jīng)元細(xì)胞。Hwang等[17]報道將狂犬病毒糖蛋白(RVG)標(biāo)記的SSPEI/miR-124a遞送入腦神經(jīng)瘤細(xì)胞Neuro2a時發(fā)現(xiàn)，該復(fù)合物(miR-124a/RVG-SSPEI)對組織細(xì)胞具有低毒性且轉(zhuǎn)染效率較高，染料Cy5.5標(biāo)記后進(jìn)一步顯示該復(fù)合物可靶向性進(jìn)入Neuro2a細(xì)胞內(nèi)。上述研究表明，對PEI進(jìn)行修飾的方法不僅能降低其毒性，并能提高PEI/miRNAs復(fù)合物的穩(wěn)定性以及靶向性。

支鏈PEI(bPEI)由于其高度分支結(jié)構(gòu)，與線性PEI相比，具有較高的電荷密度[18]。研究發(fā)現(xiàn)，尾靜脈注射bPEI(800 kDa)可導(dǎo)致模型小鼠出現(xiàn)致死效應(yīng)，這可能由于其過強(qiáng)的質(zhì)子化誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)溶酶體滲透壓增高、腫脹而死亡有關(guān)[19]。因此，PEI的分子量、表面電荷是決定轉(zhuǎn)染效率的關(guān)鍵因素，但也是導(dǎo)致其細(xì)胞毒性的主要原因。研究報道，低分子量線性PEI可改善分枝狀PEI的細(xì)胞毒性。例如，Bieber等[20]通過觀察不同分子量PEIs對細(xì)胞毒性的影響發(fā)現(xiàn)，與高分子量PEI(HMW-PEI)相比，LMW-PEI可降低細(xì)胞毒性。

2.2去端肽膠原天然陽離子蛋白或者肽通常作為藥物遞送載體。其中，去端肽膠原(Atelocollagen)是一種高純度及生物相容性的I型膠原蛋白，通過靜電作用與核酸形成聚合物，結(jié)構(gòu)上除去了端基肽不會引起免疫反應(yīng)，并且具有低毒和較高的生物降解性及遞送效率[21]。近幾年來，去端肽膠原作為miRNAs遞送載體在腫瘤基因治療方面?zhèn)涫荜P(guān)注。Isozaki等[22]報道去端肽膠原/miR-375復(fù)合物能靶向至食管鱗狀細(xì)胞癌組織，抑制腫瘤的生長以及下調(diào)其靶基因LDHB mRNA的表達(dá)，為非病毒載體遞送miRNAs提供了一個新的治療思路。同樣地，Matsuyama等[23]將去端肽膠原NPs /鎖核酸(LNA)miR-135b抑制劑瘤周注射淋巴瘤荷瘤小鼠模型發(fā)現(xiàn)，腫瘤的體內(nèi)生長受到顯著抑制。有趣的是，Takeshita等[24]將去端肽膠原/miR-16模擬物靜脈注射入前列腺癌伴骨組織轉(zhuǎn)移荷瘤小鼠體內(nèi)發(fā)現(xiàn)，不僅能有效抑制腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移，同時并未觀察到明顯細(xì)胞毒性。上述研究表明，去端肽膠原在基于miRNAs的腫瘤基因治療中具有較好的應(yīng)用前景。

最新研究發(fā)現(xiàn)，去端肽膠原還具有另外一種特性即可塑性，指在4 ℃條件下為液態(tài)而在37 ℃條件下變?yōu)槟z狀，這一特性使其作為miRNAs分子遞送載體也具有重要潛在應(yīng)用價值。例如，Ochiya等[25]發(fā)現(xiàn)在4 ℃條件下將去端肽膠原溶液通過腹腔、皮下、肌肉三種途徑注射入小鼠體內(nèi)，在37 ℃條件下立刻變?yōu)槟z狀，且發(fā)現(xiàn)凝膠狀去端肽膠原可增加生物降解度及延長核酸的緩慢釋放，提示溫敏性去端肽膠原可提高腫瘤細(xì)胞對miRNAs分子的攝取效率并且延長其胞內(nèi)釋放，從而提高抗腫瘤作用。

2.3聚乳酸-羥基乙酸共聚物聚乳酸-羥基乙酸共聚物[poly(lactide-co-glycolide),PLGA]是一類可降解的高分子有機(jī)聚合物，具有良好的生物相容性，且無細(xì)胞毒性和無免疫原性等特性，已廣泛應(yīng)用于基因載體的遞送。重要的是，PLGA納米粒遞送miRNAs分子在體內(nèi)具有緩釋長效的作用[26]。然而，PLGA仍存在不足，主要表現(xiàn)在兩方面：①分子量低和親水性分子均影響PLGA包封率；②其尺寸大小和zeta電位決定細(xì)胞及組織對其的攝取率。研究顯示，陽離子聚合物(如PEI、殼聚糖)對其修飾可以穩(wěn)定PLGA表面zate電位，增大miRNAs吸附效率。Arora等采用乳化溶劑揮發(fā)法制備PEI-PLGA遞送載體，發(fā)現(xiàn)可顯著增加PLGA對miR-150的包封率，且釋放曲線持續(xù)性良好。體外實驗結(jié)果進(jìn)一步顯示，PEI-PLGA/miR-150(miR-150-NF)可有效遞送miR-150模擬物進(jìn)入人胰腺癌細(xì)胞內(nèi)并顯著下調(diào)靶基因MUC4、HER2的表達(dá)以及抑制下游相關(guān)信號通路的傳遞，最終抑制腫瘤細(xì)胞的生長、克隆形成及侵襲遷移[27]。此外， Wang等[28]研究還發(fā)現(xiàn)PLGA-PEG-NP/miR-122在超聲輻射下可更有效地將miR-122靶向至結(jié)腸癌組織，并顯著集聚于腫瘤組織，提示PEG修飾可進(jìn)一步增強(qiáng)PLGA-NP/miRNAs復(fù)合物在特定條件下的靶向性，提示多種遞送載體在miRNAs體內(nèi)遞送中聯(lián)合應(yīng)用的潛在價值。

3兩親性星形支化共聚物

兩親性星形支化共聚物是指從一個核中心上引出幾個或多個聚合物鏈形成的球形三維結(jié)構(gòu)或者分支結(jié)構(gòu)。文獻(xiàn)報道，星形共聚物較線性聚合物分子量大(>300 kDa)，但其溶解度和粘度與線性聚合物類似。因此，由于其獨特的結(jié)構(gòu)和物理特性在miRNAs分子遞送載體相關(guān)研究中越來越受到關(guān)注[29]。

其中，聚乳酸(PLA)-聚甲基丙烯酸N,N二甲氨基乙酯(PDMAEMA)是兩親性星形支化聚合物的一種代表類型。以聚乳酸(PLA)作為疏水性的分支以及聚甲基丙烯酸N,N二甲氨基乙酯(PDMAEMA)作為親水性的核心可分別構(gòu)成3種分子結(jié)構(gòu)的聚合物：PLA- PDMAEMA3、(PLA-PDMAEM A3)2和(PLA-PDMAEMA3)3[30]，該共聚物具有低臨界膠束濃度(critical micelle concentration, CMC)，能夠形成帶正電荷的納米膠束。重要的是，其顯著的低細(xì)胞毒性。在腫瘤基因治療方面，Qian等[30]比較了這3種聚合物的遞送能力，結(jié)果顯示(PLA-PDMAEMA3)3聚合物向細(xì)胞遞送目的基因的能力高于PLA- PDMAEMA3和(PLA- PDMAEMA3)2，約為PEI遞送效率的2.5倍，且這種強(qiáng)大的遞送能力與聚合物的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。進(jìn)一步利用(PLA-PDMAEMA3)3聚合物遞送阿霉素(doxorubicin，DOX)/miR-21抑制劑(inhibitor)干預(yù)治療人膠質(zhì)母細(xì)胞瘤，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與單一的DOX或miR-21抑制劑相比，(PLA-PDM AEMA3)3聚合物共遞送阿霉素(DOX)和miR-21抑制劑可顯著下調(diào)腫瘤細(xì)胞中miR-21的表達(dá)，并明顯抑制腫瘤生長。該研究表明，兩親性星形支化共聚物分子在作為miRNAs分子抗腫瘤的候選載體時其結(jié)構(gòu)不同其遞送效率也存在顯著差異。

4樹枝狀聚合物

聚酰胺-胺(poly- amidoamine,PAMAMs)樹狀大分子是迄今為止研究最為成熟的樹枝狀大分子之一。與病毒載體相比，非病毒載體的PAMAM樹枝大分子因具有良好的穩(wěn)定性、溶解性、無免疫原性、相對安全性和使用簡易等優(yōu)點，是一類重要的基因轉(zhuǎn)染候選載體。其端基官能團(tuán)中的氨基在生理條件下易質(zhì)子化而帶正電荷，能夠與帶負(fù)電荷的miRNAs通過靜電作用結(jié)合，形成穩(wěn)定的PAMAM-miRNAs納米級復(fù)合物。該復(fù)合物通過胞內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞后，樹枝大分子內(nèi)部的多級胺具有良好的緩沖能力，可保護(hù)miRNAs有效抵抗溶酶體的降解，并在酸性條件下釋放miRNAs達(dá)到轉(zhuǎn)染的目的。譬如，Li等[31-32]研究發(fā)現(xiàn)，G5-PAMAM包裹反義-miR-21(AS-miR-21)和5-氟尿嘧啶(5-FU)形成小于100 nm的納米復(fù)合物，可成功地將AS-miR-21和5-FU遞送至人腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞內(nèi)，提高聯(lián)合抗腫瘤治療效果。此外，Ren等[33]也成功利用PAMAM共遞送AS-miR-21/紫杉醇干預(yù)治療人腦膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞U251(PTEN突變型)和LN229(PTEN野生型)，可逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞對紫杉醇的耐藥性。該研究提示，PAMAM共遞送miRNAs和化療藥可作為一種有效的耐藥性腫瘤治療策略。

然而， 樹枝狀聚合物在其應(yīng)用過程中仍存在一些問題，其最主要的是表面電荷毒性，且與電荷密度成正相關(guān)[34]。研究顯示，未修飾的PAMAMs約90%非靶向性集聚于肝臟，導(dǎo)致肝臟的損傷以及葡萄糖代謝障礙，PAMAM毒性作用可通過屏蔽表面電荷而降低[35]。如，Bhadra等[36]發(fā)現(xiàn)聚乙二醇修飾的PAMAMs可減少其溶血副作用。類似地，Jevprasesphant等[37]報道PAMAMs結(jié)合月桂酰基鏈，其細(xì)胞毒性明顯降低。這些研究提示經(jīng)過多種方式修飾的PAMAMs可能通過屏蔽其表面電荷而降低細(xì)胞毒性。

5無機(jī)納米載體

近年來，隨著生物納米技術(shù)在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用，無機(jī)納米載體在miRNAs分子非病毒遞送載體中的應(yīng)用逐漸成為一個新興的研究熱點。目前用于非病毒基因載體的納米材料主要包括金屬納米顆粒(如納米金、磁性納米顆粒)、無機(jī)非金屬納米顆粒(如二氧化硅、磷酸鈣、羥基磷灰石)、生物降解性高分子納米顆粒(如聚乳酸微球、納米凝膠)和生物顆粒(如蛋白質(zhì)、糖蛋白)等。這些納米顆粒載體的優(yōu)勢在于低毒、無免疫原性、代謝時間長和易于修飾等。其中，研究學(xué)者們最為關(guān)注的是磁性納米微粒(magnetic nanoparticle，MNPs)和金納米微粒,我們將其與常用的非靶向遞送載體的優(yōu)缺點進(jìn)行了比較(見表1)。

表1常用的非靶向遞送載體優(yōu)缺點比較

載體類型miRNAs分子腫瘤治療優(yōu)/缺點脂質(zhì)載體優(yōu)點:保護(hù)miRNA不被降解;良好的生物相容性;增加細(xì)胞攝取率;熒光示蹤技術(shù);對靶基因化學(xué)修飾;陽離子型脂質(zhì)體缺點:易產(chǎn)生細(xì)胞毒副作用;DOTAP:膽固醇:DSPE-PEG-OmemiR-34a/miR-134/miR-145胰腺癌[7]優(yōu)點:低毒;DDAB:膽固醇:TPGSmiR-107頭頸部鱗狀細(xì)胞癌[1]優(yōu)點:低毒;LPHmiR-34a黑色素瘤肺轉(zhuǎn)移[9]優(yōu)點:低毒;中性離子型脂質(zhì)體優(yōu)點:安全性好、低毒、被機(jī)體快速清除。缺點:包封率低;MaxSuppressorTMlet-7/miR-34a非小細(xì)胞肺癌;前列腺癌;淋巴瘤[10-12]優(yōu)點:無毒;脂質(zhì)復(fù)合物SNALPsmiR-34a骨髓瘤[13]優(yōu)點:穩(wěn)定性好、包封率高、轉(zhuǎn)染率高;陽離子聚合物PEI優(yōu)點:保護(hù)miRNA不被核酸酶降解;遞送率高;缺點:隨分子量增大細(xì)胞毒性增大;PEI-CDmiR-34a胰腺癌[15]優(yōu)點:轉(zhuǎn)染率高;PU-PEImiR-145肺腺癌[16]優(yōu)點:轉(zhuǎn)染率高、低毒;RVG-SSPEImiR-124a腦神經(jīng)瘤[17]優(yōu)點:轉(zhuǎn)染效率高、低毒;去端肽膠原優(yōu)點:無免疫原性、低毒、遞送率高、生物降解性高以及可塑性;miR-375/miR-135b/miR-16食管鱗狀細(xì)胞癌、淋巴瘤、前列腺癌骨轉(zhuǎn)移[22-24]PLGA優(yōu)點:生物相容性好、無毒、無免疫原性和藥物緩釋;缺點:包封率低、細(xì)胞攝取率低;PEI-PLGAmiR-150胰腺癌[27]優(yōu)點:遞送率高;PLGA-PEG-NPmiR-122結(jié)腸癌[28]優(yōu)點:遞送率高;兩親性星形支化共聚物優(yōu)點:低毒、具有較低的臨界膠束濃度;(PDMAEMA3)3miR-21膠質(zhì)母細(xì)胞瘤[30]優(yōu)點:遞送率高;樹枝狀聚合物優(yōu)點:保護(hù)miRNA不被降解、穩(wěn)定性好、溶解性好、無免疫原性、相對安全性和使用簡易;缺點:細(xì)胞毒性作用;PAMAMsmiR-21腦膠質(zhì)瘤[31-33]優(yōu)點:逆轉(zhuǎn)對化療藥的耐藥性;無機(jī)納米載體優(yōu)點:低毒、無免疫原性、代謝時間長、易于修飾;MNPsmiR-16胃癌[38]優(yōu)點:具有可控性、靶向性好、免疫原性低、生物安全性高;提高對化療藥的敏感性。AuNPsmiR-130b/miR-29b多發(fā)性骨髓瘤、宮頸癌[40,42]優(yōu)點:低毒、易于表面功能化。

粗體代表第一級，正常字體代表第二級，斜體代表第三級。

研究顯示，MNPs在外加磁場作用下，其在體內(nèi)的流向及流速可以控制，具有可控性以及靶向性好的優(yōu)點。MNPs與miRNAs分子相結(jié)合構(gòu)成磁性微球(Magnetic Microsphere)，在外加磁場的作用下到達(dá)靶器官或靶組織，在細(xì)胞的胞吞作用下進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)釋放目的基因，從而發(fā)揮高效靶向抗腫瘤治療作用，即磁性轉(zhuǎn)染(Magneto- fection)。機(jī)制表明，MNPs /miRNAs復(fù)合物主要通過細(xì)胞的主動吞噬而被攝取。在應(yīng)用方面，新近報道MNPs可用于腫瘤化療藥物耐藥性的治療方面。Sun等[38]體內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)MNPs-miR16/阿霉素干預(yù)胃癌細(xì)胞(SGC7901/ADR)，可顯著抑制腫瘤的生長以及誘導(dǎo)其凋亡，并提高SGC7901細(xì)胞對ADR的敏感性。

金納米微粒(AuNPs)是一種具有多種生物學(xué)功能的新納米材料，具有較強(qiáng)的基因承載力以及高親和力，其表面易于功能化、且細(xì)胞毒性低，通過改善其表面光潔度能夠顯著提高轉(zhuǎn)染效率、增加表面活性[39]。Crew等[40]報道Cy5標(biāo)記miRNA-130b/AuNPs能有效地進(jìn)入多發(fā)性骨髓瘤細(xì)胞并下調(diào)其靶基因的表達(dá)。類似地，Kim等[41]研究發(fā)現(xiàn)AuNPs遞送反義miRNA-29b(AMOs)干預(yù)宮頸癌HeLa細(xì)胞，可顯著上調(diào)MCL-1表達(dá)以及誘導(dǎo)其凋亡。此外，Ghosh等[42]采用巰基聚乙二醇修飾的AuNPs(AuNP10-SPEG0.5)包裹miRNAs，發(fā)現(xiàn)修飾過程可顯著提高AuNPs的遞送效率?？傊?，這些研究均提示，無機(jī)物納米載體在miRNAs分子腫瘤基因治療中具有廣闊的應(yīng)用前景。

6展望

目前，非病毒載體在遞送miRNAs治療腫瘤方面取得了重要進(jìn)展，且新型載體也不斷出現(xiàn)。然而，這些miRNAs遞送載體均具有各自的優(yōu)缺點，還需進(jìn)一步完善，比如改善遞送載體的低毒性、穩(wěn)定性等[43](見表1)。此外，還值得關(guān)注的是利用非靶向性載體為組份的靶向性載體領(lǐng)域也取得了一定進(jìn)展(如抗體偶聯(lián)載體等[44])。因此后續(xù)工作中，如何利用抗體、配體等的高度特異性來進(jìn)一步改善非靶向載體的靶向性也是今后miRNAs治療腫瘤載體領(lǐng)域研究的重要方向。隨著miRNAs在腫瘤生物學(xué)中理論認(rèn)識的深入，以及生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)的飛速發(fā)展，非病毒載體遞送miRNAs治療腫瘤的相關(guān)研究必將為今后臨床腫瘤治療提供重要幫助。

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[收稿2015-12-05;修回2016-01-05]

(編輯：王福軍)

Research progress in microRNA delivery by non-viral vectors for cancer therapy

CuiPanpan1,2，ChenChao1,2,ZhaoJuanjuan1,2，LeiLiangyu1,2，TaoYijing1,2，QinNalin1,2，XuLin1,2

(1.Department of Immunology, Zunyi Medical University, Talent Base of Biological Therapy of Guizhou Province, Zunyi Guizhou 563099, China; 2.Guizhou Provincial College-based Key Lab for Tumor Prevention and Treatment with Distinctive Medicines, Zunyi Medical University, Zunyi Guizhou 563099, China)

[Abstract]In recent years, important progress in microRNAs based tumor gene therapy has been reached, especially in its delivery carriers field. Non-virus delivery vector not only had characteristics of low immunogenicity, but also could effectively increase the tumor cell uptake rate and prevent the nuclease degradation effects. In this paper, the types of current representative non-target deliver carriers and its research progress in miRNAs based gene therapy of tumor are reviewed.

[Key words]microRNAs；delivery system；tumor；gene therapy

[中圖法分類號]Q782

[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

[文章編號]1000-2715(2016)01-0092-08

[通信作者]徐林,男，博士，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向：腫瘤免疫學(xué)和分子免疫學(xué)，E-mail:xulinzhouya@163.com。

[基金項目]國家自然科學(xué)基金資助項目(NO:31370918)；教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才計劃(NO:NCET-12-0661)；貴州省高層次創(chuàng)新型人才項目；遵義醫(yī)學(xué)院優(yōu)秀青年人才項目(NO:152Y-001)。