近期，天然药物活性物质与功能国家重点实验室高钟镐研究员课题组成功构建了一种新型的肿瘤微环境刺激响应性siRNA药物递送系统，用于肿瘤靶向治疗。基于该系统的研究论文“Systemic siRNA Delivery with a Dual pH-Responsive and Tumor-targeted Nanovector for Inhibiting Tumor Growth and Spontaneous Metastasis in Orthotopic Murine Model of Breast Carcinoma”已在国际著名期刊《Theranostics》(IF 8.854)发表。
课题研究团队利用肿瘤组织酸性微环境的特点，首次构建了一种基于苯硼酸和顺式二醇相互作用原理的pH双敏感性纳米载体，可用于 siRNA静脉给药治疗恶性肿瘤。本研究是将苯硼酸（PBA）分子引入小分子量聚乙烯亚胺（PEI）合成PEI-PBA载体，然后通过PEI-PBA与儿茶酚（Cat）修饰的PEG进行顺式二醇缩合反应，合成PEG化修饰的新型载体PCPP。该载体可通过 PEI片段和siRNA的静电压缩以及PBA基团和siRNA发生化学键合的双重作用实现siRNA加载，制备的载siRNA 纳米粒可用于抗乳腺癌治疗。该纳米粒可通过 EPR 效应靶向聚集于肿瘤部位，在肿瘤组织弱酸性刺激下，PBA和Cat的结合键断裂，PEG可被有效脱除。通过PBA与肿瘤细胞表面唾液酸受体的相互作用，纳米粒被摄取入胞，在胞内溶酶体的酸性刺激下，PBA和siRNA之间结合的苯硼酸酯键断裂，实现siRNA 酸响应性释放，同时PEI的溶酶体逃逸作用使siRNA进入胞浆发挥治疗作用。
本研究不仅解决了PEG修饰载体后所带来的“PEG困境”问题，而且解决了siRNA药物递释中胞外需要紧密固缩siRNA但胞内需要有效释放siRNA的矛盾。该纳米释药系统在荷瘤小鼠体内显示出良好的治疗效果，为肿瘤靶向治疗提供了一种强力手段。