内核包载miR-34a的重组高密度脂蛋白的构建、表征及抗肿瘤研究

Efficient in vivo delivery of RNAi drugs is always one of the biggest bottlenecks of its successful clinical application. Concerning that high density lipoprotein (HDL) is the natural carrier of miRNA in vivo, we attempt to fabricate reconstituted high density lipoprotein (rHDL) based on the preformulation of coated cationic liposomes, which could incorporate miR-34a into the hydrophobic inner core of rHDL. Herein, the targeting to SR-B1 receptors, in vivo circulation stability and remodeling of miR-34a incorporated rHDL were investigated to evaluate the delivery efficiency of rHDL. Using HepG2 bearing nude mice, the safety and antitumor efficacy of miR-34a incorporated rHDL were also studied, so as to open the avenue of employing rHDL as a delivery vector of therapeutic miRNA for the treatment of cancer. Till now, using rHDL to deliver miRNA has not been reported yet.

核酸药物安全有效的体内递送一直是RNAi药物研发的一大技术瓶颈。虽然rHDL（重组HDL）特别适合递送miRNA药物用于抗肿瘤（尤其是肝癌）的治疗，但是具有疏水内核、两亲性外壳的rHDL很难高效包载荷负电的亲水性miRNA。为实现rHDL对miRNA高效、稳定的包载，本项目拟在制备包覆型阳离子脂质体的基础上构建rHDL，将miRNA（miR-34a）包载入rHDL的疏水内核，具有技术创新性。另外，本项目拟研究rHDL包载miR-34a后的靶向性、循环稳定性、重构性及可能的重构机制、体外抗肿瘤活性；以HepG2原位和皮下移植瘤裸鼠为模型，考察rHDL递送miR-34a的体内抗肿瘤活性和组织分布（体内靶向性和长循环性），从而评价rHDL递送miR-34a治疗肝癌的安全性和有效性，为采用rHDL递送miRNA治疗肿瘤等疾病提供借鉴。目前国内外尚未见采用rHDL递送miRNA的报道。

目前，RNAi药物正逐渐成为药物治疗中的明星药物。而核酸药物安全有效的体内递送一直是RNAi药物研发的一大技术瓶颈。鉴于重组HDL（rHDL）特别适合递送RNA药物用于抗肿瘤的治疗，本项目在制备包覆型阳离子脂质体的基础上构建rHDL，通过采用Bligh-Dyer总脂提取法、逆向蒸发法及蛋白共孵育法成功构建rHDL，并运用rHDL实现了对miR-34a的高效、稳定的包载。经过筛选与优化，获得了粒径均一（118.90 nm）、表面荷负电（-30.20 mV）的rHDL/34a。通过模拟体内内循环环境，rHDL/34a在血清条件下48 h可稳定长循环。以MDA-MB-231细胞为肿瘤细胞模型，内源性miR-34a表达水平、肿瘤细胞增殖、癌细胞迁移、细胞凋亡、miR-34a介导的信号通路相关靶基因的影响等研究结果证实：rHDL/34a可显著增加细胞内源miR-34a的表达，进而降低细胞中Bcl-2以及Notch-1的蛋白水平从而抑制肿瘤细胞增殖、抑制肿瘤细胞迁移、显著促进肿瘤细胞凋亡，具有良好的抗肿瘤活性。本项目的成功实施，不仅能实现rHDL对miRNA药物的高效递送，为采用rHDL递送miRNA治疗肿瘤等疾病提供新策略，还将拓展应用于其他RNA药物rHDL递送系统的研发，对推进我国在小核酸药物研发领域的基础研究和产业化将起到积极的推动作用。