蒋兴宇Nat. Commun.：金纳米团簇辅助递送NGF siRNA用于胰腺癌治疗

【引言】

胰腺癌是最致命的癌症之一，5年生存率<5％，化疗药物结合多模式治疗方案仅可以将患者的存活数的中位数在一个月内由5.0增加到7.2。 因此，迫切需要新的治疗方法来治疗这种致死性疾病。 胰腺癌恶化高度依赖于神经微环境，因此抑制神经生长因子（NGF）的基因表达可能在胰腺癌治疗中发挥很大的作用。

【成果简介】

近日，来自国家纳米科学中心的蒋兴宇研究员和郑文富副研究员（共同通讯）等人发现金纳米团簇辅助递送NGF的siRNA(GNC–siRNA) 可以使NGF基因沉默并提高胰腺癌治疗效率。GNC-siRNA复合物增加了siRNA在血清中的稳定性，延长了siRNA在血液中的循环寿命，增强了siRNA的细胞摄取和肿瘤积累。

【图文导读】

图1 GNCs和GNC-siRNA复合物的XPS分析

分别在（a）GNCs表面上和（b）GNC-siRNA复合物表面的金（Au），硫（S），碳（C），氮（N），氧（O）和磷（P）的化学元素的XPS光谱

图2 GNC-siRNA体外表征

（a）保护针对血清核酸酶的siRNA。将免疫siRNA和GNC-siRNA（100nM siRNA）在10％血清中以多个时间点孵育，并通过聚丙烯酰胺凝胶电泳进行分析

（b）游离siRNA和GNC-siRNA进入Panc-1细胞的细胞摄取

（c）GNC-siRNA在Panc-1细胞中的溶酶体逃逸

（d）通过RT-PCR分析的Panc-1细胞中NGF mRNA的表达水平，虚线表示用可商购的Lipofectamine 2000染色试剂（Lipo2000-siRNA）染色的Panc-1细胞中NGF mRNA的表达水平

（e）通过Western印迹评价Panc-1细胞中NGF蛋白的表达水平

图3 体内GNC-siRNA复合物的循环时间和肿瘤靶向

（a）游离siRNA和GNC-siRNA复合物在血液中的循环时间

（b）体内肿瘤靶向

（c）通过离体成像进行肿瘤靶向

（d）静脉注射24h后，主要器官和肿瘤中Cy5-siRNA的荧光强度

（e）通过ICP-MS注射GNC-siRNA复合物后6小时和24小时后，主要器官和肿瘤中的金浓度（以给定剂量的百分数表示）

图4 GNC-siRNA复合物在皮下胰腺肿瘤中的抗肿瘤效应和基因抑制作用

（a）治疗期间的肿瘤生长曲线

（b）实验结束时的体外肿瘤图像和（c）肿瘤重量。 比例尺：1cm

（d）NGF mRNA的表达水平和（e）皮下肿瘤中NGF蛋白水平

（f）经不同siRNA处理的肿瘤组织中的神经突的IF染色

图5 GNC-siRNA复合物对胰腺癌治疗的递送机制

GNC-siRNA复合物保护NGF siRNA免受血清核酸酶降解，增强NGF siRNA对肿瘤细胞的积累，使得胰腺肿瘤中有效的抑制NGF

【总结】

本文开发了生物相容性GNC作为siRNA（GNC-siRNA复合物）的递送平台，通过NGF的消耗来靶向在胰腺癌治疗中的肿瘤-神经元相互作用。GNC-siRNA复合物不仅提供了针对恶劣生物环境的保护结构，而且还提供了被动靶向肿瘤组织的机会。通过靶向肿瘤和神经微环境之间的相互作用，GNC辅助的NGF siRNA递送是胰腺癌治疗的很有前景的治疗方法。

文献链接：Gold nanoclusters-assisted delivery of NGF siRNA for effective treatment of pancreatic cancer（Nat. Commun., 2017,  DOI:10.1038/ncomms15130)

本文由材料人生物材料组李伦供稿，材料牛编辑整理。

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