[发明专利]一种纳米尺度siRNA递送系统

说明书

本发明公开一种纳米尺度siRNA递送系统，星型寡聚精氨酸载体负载siRNA形成稳定的二元复合物，继而通过包覆弱酸敏感型聚阴离子制备了一种具有“自加速内涵体逃逸”功能的纳米尺度siRNA递送系统。该系统可于酸性内涵体/溶酶体环境中进行智能解组装，重新生成原二元复合物以及ε‑PLL，这一过程可原位加速siRNA的内涵体/溶酶体逃逸。此外，该系统也具有良好的血清稳定性以及生物相容性。基于上述优势，相比于二元复合物该系统展现了更优的递送效率，高效抑制了血管平滑肌细胞的迁移。

技术领域

本发明属于基因载体材料技术领域，具体涉及一种具有“自加速内涵体逃逸”功能的纳米尺度siRNA递送系统及制备方法和应用。

背景技术

血管平滑肌细胞的异常增殖和迁移是导致血管内膜增生的重要原因，同时这也为内膜增生的预防和治疗提供了有效的靶点。近年来，新兴的基因工程技术，尤其是RNA干扰技术，在疾病(如癌症和心血管类疾病等)的诊断和治疗中取得了令人满意的效果。由此，我们认为利用siRNA递送技术来沉默血管平滑肌细胞中的靶mRNA、蛋白以及相关细胞通路将是一种抑制血管平滑肌细胞增殖和迁移的有效策略。然而，一直以来限制siRNA治疗效果的瓶颈是缺乏安全、高效的载体。因此，开发多功能的siRNA递送载体，将siRNA安全、高效地递送至血管平滑肌细胞便成为了关键。

近年来，细胞穿透肽研究的兴起为基因/药物递送领域中载体的设计注入了新的活力。通常，科研人员会通过阳离子型细胞穿透肽，比如寡聚精氨酸，负载基因并且发挥其穿透细胞膜的功能，从而将基因高效递送至细胞内。然而，这种策略也面临着非特异性血清吸附以及低内涵体/溶酶体逃逸等问题。为了进一步解决此类问题，科研人员发现聚阴离子包覆技术可以有效地降低血液循环过程中的血清吸附，增加基因复合物的血清稳定性，延长血液循环时间。然而，其却未能同时实现增强内涵体/溶酶体逃逸的功能。近期，智能型高分子材料的发展为上述药物/基因递送用高分子基载体的设计提供了新的视野，尤其是弱酸环境触发的应答。现有技术可支持化学合成出一类弱酸敏感型的高分子材料，此类材料具有在中性或者弱碱性条件下保持稳定并呈现出聚阴离子的性质，然而将其置于弱酸性环境则会触发特定酰胺键的水解反应还原出聚阳离子的性质。此过程可于细胞内的酸性内涵体/溶酶体细胞器内触发。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有“自加速内涵体逃逸”功能的纳米尺度siRNA递送系统及其制备方法和应用。

一种纳米尺度siRNA递送系统及其制备方法，按照下述步骤进行：

步骤1，星型寡聚精氨酸POSS-(C-G-R₈-G-W)₁₆基因载体的制备

将二烯丙基功能化的笼型聚倍半硅氧烷(POSS-(DA)₈)和寡聚精氨酸W-G-R₈-G-C均匀分散于四氢呋喃和水的混合溶液中，加入光引发剂，混合均匀后在紫外灯下照射下进行反应，反应结束后进行透析，冷冻干燥，得到星型寡聚精氨酸POSS-(C-G-R₈-G-W)₁₆粉末，二烯丙基功能化的笼型聚倍半硅氧烷和寡聚精氨酸的质量比2：(30—60)；

在步骤1中，POSS为笼型聚倍半硅氧烷的缩写，POSS-(DA)₈为二烯丙基功能化的笼型聚倍半硅氧烷，寡聚精氨酸W-G-R₈-G-C的氨基酸序列为：Trp-Gly-Arg-Arg-Arg-Arg-Arg-Arg-Arg-Arg-Gly-Cys。

在步骤1中，四氢呋喃和水的体积比为(2：3)—(1：2)。

在步骤1中，二烯丙基功能化的笼型聚倍半硅氧烷和寡聚精氨酸的质量比2：(40—50)。