基于exosome纳米载体的小干扰RNA递送方法研究

Although small interfering RNA (siRNA) can silence the expression of disease-related genes, delivery approaches for siRNA are actively being actively being pursued and improved strategies are required for non-toxic and efficient delivery to achieve specific gene silencing. Exosomes are a class of 30-100nm micro-vesicles secreted to its surroundings by the cells, and can mediate intercellular communication of material and information, known as " Trojan horse ". Our previous study showed that the miRNA in exosome secreted by tumor cells can enter into the and play a role in receptor cells. Therefore, we speculate that exosomes can be used as gene drug carriers including miRNA genes. In this research, we intend to obtain exosomes containing high copy suppressor of siRNA using molecular biology methods based on previous experiment, and then, perform modifications on exosomes surface using specific proteins terminal, to achieve its target to tumor tissue. Furthermore, determining the process of cancer cells uptake exogenous exosome and its fate in receptor cells, as well as the effect of siRNA, in exosome, on receptor cancer cells. To solve the safety, specificity, targeting issues in current siRNA delivery, we expect to obtain safe, efficient exosome in this research, which has important theoretical significance and application value.

小干扰RNA (siRNA)能够沉默疾病相关基因的表达，寻找和开发无毒且高效的siRNA递送方法来实现特定的基因沉默一直是研究的热点。Exosomes是一类由细胞向其周围环境分泌的30-100nm的微囊泡，能介导细胞间物质与信息的传递，具有“特洛伊木马”之称。我们前期的研究显示肿瘤细胞中miRNA能够通过exosomes进入到受体细胞并发挥作用。因此我们设想exosomes能够作为包括miRNA在内的小RNA基因药物载体。本项目拟在之前的实验基础上采用分子生物学等手段获得含有高拷贝抑癌性siRNA的exosomes，然后，对exosomes表面特异性高表达蛋白进行末端修饰，实现其对肿瘤组织的靶向性。确定癌细胞对外来exosome的摄取、加工的过程及exosome中siRNA对受体癌细胞功能的影响。以期获得安全、高效exosome，以解决当前siRNA递送材料在安全性、特异性、靶向性的问题。

小干扰RNA (siRNA)能够沉默疾病相关基因的表达，寻找和开发无毒且高效的siRNA递送方法来实现特定的基因沉默一直是研究的热点。Exosomes是一类由细胞向其周围环境分泌的30-120nm的微囊泡，能介导细胞间物质与信息的传递，具有“特洛伊木马”之称。同时，作为一种内源性纳米级囊泡，exosomes可以克服目前常规外源性载体免疫原性的缺点；并且exosome表面特异性的蛋白使得其对某些细胞具有较强的靶向性，是药物递送的理想材料。在本项目的实施过程中，我们开发了基于PLGA/PEI、量子点、外泌体等在内的多种小RNA药物载体，以实现小RNA在细胞层面及活体内的递送。通过构建不同纳米递送体系，借助分子生物学等手段获得含有高拷贝抑癌性miRNA，然后，对几种不同的递送体系表面特异性高表达蛋白进行末端修饰，实现其对肿瘤组织的靶向性。并通过激光共聚焦显微镜分别研究癌细胞对不同递送体系的摄取、加工的过程，及递送体系中miRNA对受体癌细胞功能的影响。. 到目前为止基本建立了较可靠的基于exosome纳米载体的小RNA递送方法体系，通过对exosome与受体细胞的作用进行系统深入的研究，基本获得了exosome如何与受体细胞接触、在细胞膜上的运动、在细胞内输运等较完整的作用规律。同时，还对exosome进入受体细胞的具体过程进行了系统的研究，获得了较为详细的外泌体进入受体细胞的途径。此外，还对exosome介导miRNA的递送进行了研究，确认了exosome不仅能进入同类细胞，而且能进入异型细胞甚至跨物种间传递miRNA，发现：根据进入受体细胞的不同miRNA产生的功能影响也有显著的差异。这些结果为我们进一步深入研究体内靶向药物递送系及其深层次的作用机制奠定了良好地基础。同时，为我们下一步开发更加安全高效、适宜工程化制备的基因递送系统的方法提供依据。具有重要的应用价值和理论意义。