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Single siRNA Nanocapsules for Effective siRNA Brain Delivery and Glioblastoma Treatment.
Advanced Materials ( IF 27.4 ) Pub Date : 2020-05-06 , DOI: 10.1002/adma.202000416 Yan Zou 1, 2 , Xinhong Sun 1 , Yibin Wang 1 , Chengnan Yan 1 , Yanjie Liu 1 , Jia Li 2 , Dongya Zhang 1 , Meng Zheng 1 , Roger S Chung 2 , Bingyang Shi 1, 2
Advanced Materials ( IF 27.4 ) Pub Date : 2020-05-06 , DOI: 10.1002/adma.202000416 Yan Zou 1, 2 , Xinhong Sun 1 , Yibin Wang 1 , Chengnan Yan 1 , Yanjie Liu 1 , Jia Li 2 , Dongya Zhang 1 , Meng Zheng 1 , Roger S Chung 2 , Bingyang Shi 1, 2
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Small interfering RNA (siRNA) has been considered as a highly promising therapeutic agent for human cancer treatment including glioblastoma (GBM), which is a fatal disease without effective therapy methods. However, siRNA‐based GBM therapy is seriously hampered by a number of challenges in siRNA brain delivery including poor stability, short blood circulation, low blood–brain barrier (BBB) penetration, and tumor accumulation, as well as inefficient siRNA intracellular release. Herein, an Angiopep‐2 (Ang) functionalized intracellular‐environment‐responsive siRNA nanocapsule (Ang‐NCss(siRNA)) is successfully developed as a safe and efficient RNAi agent to boost siRNA‐based GBM therapy. The experimental results demonstrate that the developed Ang‐NCss(siRNA) displays long circulation in plasma, efficient BBB penetration capability, and GBM accumulation and retention, as well as responsive intracellular siRNA release due to the unique design of small size (25 nm) with polymeric shell for siRNA protection, Ang functionalization for BBB crossing and GBM targeting, and disulfide bond as a linker for intracellular‐environment‐responsive siRNA release. Such superior properties of Ang‐NCss(siRNA) result in outstanding growth inhibition of orthotopic U87MG xenografts without causing adverse effects, achieving remarkably improved survival benefits. The developed siRNA nanocapsules provide a new strategy for RNAi therapy of GBM and beyond.
中文翻译：
用于有效 siRNA 脑递送和胶质母细胞瘤治疗的单个 siRNA 纳米胶囊。
小干扰 RNA (siRNA) 被认为是一种非常有前途的人类癌症治疗药物，包括胶质母细胞瘤 (GBM)，这是一种没有有效治疗方法的致命疾病。然而，基于 siRNA 的 GBM 治疗受到 siRNA 脑递送中的许多挑战的严重阻碍，包括稳定性差、血液循环短、血脑屏障 (BBB) 渗透率低和肿瘤积聚，以及 siRNA 细胞内释放效率低下。在此，成功开发了一种 Angiopep-2 (Ang) 功能化的细胞内环境响应性 siRNA 纳米胶囊 (Ang-NC ss (siRNA)) 作为一种安全有效的 RNAi 试剂，以促进基于 siRNA 的 GBM 治疗。实验结果表明，所开发的 Ang-NC ss(siRNA) 在血浆中表现出长循环、有效的 BBB 穿透能力、GBM 积累和保留，以及响应性细胞内 siRNA 释放，这是由于具有用于 siRNA 保护的聚合物外壳的小尺寸（25 nm）的独特设计，用于 BBB 的 Ang 功能化交叉和 GBM 靶向，以及二硫键作为细胞内环境响应性 siRNA 释放的接头。Ang-NC ss (siRNA) 的这种优越特性导致原位 U87MG 异种移植物的显着生长抑制而不会引起不良反应，从而显着提高生存效益。开发的 siRNA 纳米胶囊为 GBM 及其他疾病的 RNAi 治疗提供了新的策略。
更新日期：2020-05-06
中文翻译：
用于有效 siRNA 脑递送和胶质母细胞瘤治疗的单个 siRNA 纳米胶囊。
小干扰 RNA (siRNA) 被认为是一种非常有前途的人类癌症治疗药物，包括胶质母细胞瘤 (GBM)，这是一种没有有效治疗方法的致命疾病。然而，基于 siRNA 的 GBM 治疗受到 siRNA 脑递送中的许多挑战的严重阻碍，包括稳定性差、血液循环短、血脑屏障 (BBB) 渗透率低和肿瘤积聚，以及 siRNA 细胞内释放效率低下。在此，成功开发了一种 Angiopep-2 (Ang) 功能化的细胞内环境响应性 siRNA 纳米胶囊 (Ang-NC ss (siRNA)) 作为一种安全有效的 RNAi 试剂，以促进基于 siRNA 的 GBM 治疗。实验结果表明，所开发的 Ang-NC ss(siRNA) 在血浆中表现出长循环、有效的 BBB 穿透能力、GBM 积累和保留，以及响应性细胞内 siRNA 释放，这是由于具有用于 siRNA 保护的聚合物外壳的小尺寸（25 nm）的独特设计，用于 BBB 的 Ang 功能化交叉和 GBM 靶向，以及二硫键作为细胞内环境响应性 siRNA 释放的接头。Ang-NC ss (siRNA) 的这种优越特性导致原位 U87MG 异种移植物的显着生长抑制而不会引起不良反应，从而显着提高生存效益。开发的 siRNA 纳米胶囊为 GBM 及其他疾病的 RNAi 治疗提供了新的策略。
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