Anti-HER2 Fab'修饰的可解离型PEG化阳离子脂质体介导siRNA对乳腺癌基因治疗的研究

Cationic liposomes (CLs) is the most commonly used material for non-viral gene vectors, for which 3'-[N-(N',N'-dimethylaminoethane) carbamoyl] cholesterol (DC-Chol) and dioleoylphosphatidylethanolamine (DOPE) (DC-Chol/DOPE liposomes) are regarded as the most important materials. However, data is lacking regarding how to optimize the CLs structure, using DC-Chol/DOPE for delivering gene transfection. Our previous work have provided an ideal material proportion between DC-Chol vs. DOPE to obtain an efficient siRNA transfection, which however can be compromized by either serum or non-dissociable Polyethylene Glycol(PEG) modification. In contrast, a dissociable PEG or a target-ligand based modification can enhance the CLs based siRNA transfection efficiency. Therefore, our present proposed research project is to investigate whether a dissociable PEG based CLs, which will be further modified by monoclonal antibody Fab fragment targeting, or liganded with its specific antigen HER2 of human breast cancer cell line SK-BR3, can significantly enhance the efficiency of gen transfection. The completion of the study would allow us to find a more efficient in vivo gene transfection therapy, which could potentially applied to the treatment of human breast cancer.

阳离子脂质体（Cationic liposomes，CLs）是应用最广泛的非病毒载体之一，制备CLs的材料有很多，3β-[N-(N',N'-二甲氨基乙基)]氨甲酰基-胆固醇（DC-Chol）和二油酰磷脂酰乙醇胺（DOPE）被认为是制备CLs的最重要材料。迄今对于DC-Chol/DOPE制备的CLs在介导基因转染方面的系统研究仍非常匮乏。我们前期工作确定了使siRNA转染效率最高的材料配比，并发现血清和非解离型聚乙二醇（PEG）修饰降低了CLs的siRNA转染效率。然而使用可解离型PEG和靶向性配体修饰有可能继续提高CLs的siRNA转染效率。本项目通过合成可解离型PEG、以靶向乳腺癌细胞株SK-BR3上HER2 抗原的人源化单克隆抗体Fab'片段作为CLs的靶向配体等方法，进一步深入研究影响CLs转染效率的因素，目的是找到一种可以应用于体内基因转染的高效CLs，为乳腺癌的基因治疗奠定基础。

项目的背景.近年来，我国女性乳腺癌的发病率迅速上升。乳腺癌已经是危害我国妇女健康的主要恶性肿瘤之一。目前，乳腺癌的常用治疗手段主要是手术治疗、放射治疗和化疗。基因治疗逐渐成为肿瘤生物学治疗中的重要组成部分，在乳腺癌治疗中显示出良好的应用价值。.阳离子脂质体(Cationic liposomes, CL)是目前用于基因治疗的研究最广泛的非病毒类载体之一，具有毒性低、转移的核苷酸大小范围广（从寡核苷酸到人工染色体均可）、制备方法较简单等优点。但是该载体仍存在转染效率较低、靶向性差等问题。设计合理的CL微粒给药体系，以提高目的基因的高效靶向表达是当前药剂学研究的热点之一。.研究内容、重要结果、关键数据.本研究制备的制剂，以靶向乳腺癌细胞株HER2抗原的人源化单克隆抗体Fab'片段作为载小干扰RNA的PEG化的免疫脂质体的靶向配体，这样可以特异性的将小干扰RNA运载到体内HER2高表达的乳腺癌组织。本研究进行了靶向性的免疫长循环阳离子脂质体介导siRNA转染的制剂学研究及体外细胞学研究（Long-circulating Cationic Immunoliposomes，CIL）。.对于靶向HER2的免疫阳离子脂质体（Liposomes conjugated with Anti-HER2 Fab'，HER2-Flip），本研究将Anti-HER2 Fab'作为靶向性抗体片段连接于含4%PEG的阳离子脂质体的表面——抗体靶向的方式，并通过体外实验证实，HER2-Flip能特异性靶向高表达HER2的SK-BR3乳腺癌细胞株并被内吞，而且Real-time PCR实验证实了其能特异性沉默VEGF基因的表达。.科学意义.本项目通过合成可解离型PEG、以靶向乳腺癌细胞株SK-BR3上HER2 抗原的人源化单克隆抗体Fab'片段作为CLs的靶向配体等方法，进一步深入研究影响CLs转染效率的因素，目的是找到一种可以应用于体内基因转染的高效CLs，为乳腺癌的基因治疗奠定基础。