靶向M细胞和巨噬细胞的2'-O-Me TNF-α siRNA口服用多功能聚合物纳米载体研究

近年来siRNA的高效递送是RNAi治疗研究的主要热点之一，其中siRNA的口服给药是极具挑战性的探索。据此设计研究可高效递送siRNA的载体-甘露糖化壳聚糖季铵盐-半胱氨酸（Man-TMC-cys），其中甘露糖为靶向M细胞和巨噬细胞的配体，季铵基团和巯基具有不同作用机制的黏膜黏附和促进细胞摄取作用。以稳定且可避免siRNA药物不良反应的2'-O-MeTNF-α siRNA为类风湿性关节炎相关靶基因，与Man-TMC-cys自组装形成纳米复合物。口服后经黏膜黏附、粒子的被动靶向和配体受体结合的主动靶向等作用，转运通过M细胞并靶向巨噬细胞。甘露糖配体、季铵基团和巯基促进纳米复合物的巨噬细胞摄取、胞内递送和siRNA释放，将siRNA高效递送至巨噬细胞，降低TNF-α水平，有效治疗类风湿性关节炎的全身炎症。为siRNA高效递送多功能聚合物纳米载体的设计和口服给药提供理论依据和技术基础。

近年来小分子RNA（small interfering RNA，siRNA）成为抗炎、抗病毒及抗肿瘤治疗的研究热点，但其易于降解且难以入胞发挥RNA干扰作用，因此作为治疗分子的体内应用受到严重限制。目前多采用静注方式递送siRNA，与静注相比，siRNA口服后还会受到胃部较低的pH、肠道中丰富的核酶以及小肠上皮屏障等生理环境的严重制约，这使得siRNA口服递送具有更大的挑战性。为实现口服siRNA获得高效体内基因沉默及治疗效果，设计构建可靶向M细胞和巨噬细胞的多功能阳离子聚合物甘露糖化壳聚糖季铵盐-半胱氨酸（MTC），2'-O-Me TNF-α siRNA与MTC经离子交联形成粒径约150 nm，Zeta电势约30 mV，且生理环境中结构稳定的纳米复合物。该纳米复合物可有效克服siRNA口服递送过程中的胞内外屏障，包括保护其免于体内核酶降解、促进小肠吸收、增强巨噬细胞摄取并以独特的非网格蛋白依赖途径进行胞内运输，这使得口服较低剂量的2'-O-Me TNF-α siRNA（总剂量50 μg/kg，低于现有文献最低总剂量160 μg/kg）即可达到较好体内基因沉默和抗炎效果。脂多糖/D-半乳糖胺诱导急性肝损伤C57BL/6小鼠口服载siRNA MTC纳米复合物后，血清中TNF-α、谷丙转氨酶和谷草转氨酶含量以及组织巨噬细胞中TNF-α mRNA表达均显著降低，肝脏切片观察表明小鼠肝脏损伤显著缓解，存活率显著提高。已完成该项目全部研究计划要点，相关研究内容共发表了4篇SCI论文，其中2篇为I区论文（Biomaterials (IF = 8.496), 2013;34:2843；Biomaterials (IF = 8.496), 2013;34:3667），2篇为II区论文（Pharm Res (IF = 5.046), 2013;30:2596；Pharm Res (IF = 5.046), 2013;30:1228）。论文（Biomaterials, 2013;34:2843）已被他引4次，其中1篇他引论文认为本研究为口服治疗炎症提供了令人兴奋的系统，可引起读者兴趣。论文（Biomaterials, 2013;34:3667）已被他引2次，其中1篇他引论文强调本文会引起读者相当大兴趣。申请中国发明专利1项，申请号为201110333044.2。