核酸藥物血清穩(wěn)定性差、難以跨膜及脫靶效應(yīng)明顯等問題嚴(yán)重限制了其在臨床上廣泛應(yīng)用。十幾年來，核苷(酸)類脂質(zhì)材料倍受重視，但一直未能實現(xiàn)包載寡核苷酸類藥物轉(zhuǎn)染入胞。北京大學(xué)楊振軍研究團隊設(shè)計合成了一系列以氫鍵及π-π堆積作用與核酸類藥物進行識別與結(jié)合的中性胞苷脂質(zhì)材料DXBAs (DOTA, DNTA, DOCA, DNCA)。
2019年1月3日，楊振軍課題組進一步研究了在DNCA中摻入少量還原敏感型陽離子脂材CLD (n:n = 28:3)能包載全磷硫代反義核酸G3139，并能高效轉(zhuǎn)染入胞及核內(nèi)蓄積，增強了抑制乳腺癌耐藥細(xì)胞MCF-7/ADR活性作用。該研究成果為反義核酸藥物的研發(fā)提供了新思路，并已發(fā)表在Biomaterials雜志，IF=10.27。北京大學(xué)博士研究生馬元和碩士研究生趙文婷為文章共同第一作者，楊振軍教授為該文章的通訊作者。
基本信息
題目：
Structural optimization and additional targets identification of antisense oligonucleotide G3139 encapsulated in a neutral cytidinyl-lipid combined with a cationic lipid in vitro and in vivo
鏈接地址：
https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2018.12.033
期刊：
Biomaterials
影響因子：10.27
作者：北京大學(xué)博士研究生馬元和碩士研究生趙文婷為文章共同第一作者
作者單位：北京大學(xué)
索萊寶合作產(chǎn)品：
抗體產(chǎn)品
名稱 | 貨號 | 應(yīng)用 | 物種 |
Anti-BCL2 Polyclonal Antibody | K003505P | WB IHC IF | Human Mouse Rat |
其他產(chǎn)品
名稱 | 貨號 |
Hoechst33342 熒光染料 | B8040 |
Lyso-Tracker Red(溶酶體紅色熒光探針) | L8010 |
研究背景和摘要
反義寡核苷酸(antisense oligonucleotides，ASOS)是由15-25個核苷酸單元構(gòu)成的特異性核酸序列，通過與細(xì)胞內(nèi)核酸雜交成雙鏈結(jié)構(gòu)抑制靶基因轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，從而調(diào)控基因表達。反義核酸藥物是目前臨床研究中最為成功的核酸藥物，已有5種反義核酸藥物被FDA 批準(zhǔn)上市并涉及到了130余個臨床試驗。然而，無載體遞送反義核酸跨膜能力較差且寡核苷酸磷酸二酯鍵易被核酶水解。為提高反義核酸入胞效率，并對活性作用的發(fā)揮進行進一步優(yōu)化，楊振軍課題組主要從尋求高效低毒的載體系統(tǒng)及優(yōu)化修飾策略入手對其進行研究。
ASOS通常含有完整的磷硫代(PS)骨架，在細(xì)胞內(nèi)可能與許多基因和蛋白質(zhì)相互作用。G3139是一種以bcl-2 mRNA為靶點，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的反義寡核苷酸。本文報道了一種由胞苷脂質(zhì)和陽離子脂質(zhì)(DNCA/CLD，摩爾比28：3)混合的脂材（mix）包裝的G3139，可有效抑制MCF/ADR細(xì)胞的細(xì)胞活性(IC50 158 nM; 未包載G3139的IC50>20 μM)，并表現(xiàn)出較強的抗增殖作用
研究內(nèi)容和成果
1. 設(shè)計mix
mix可以通過跨越細(xì)胞膜釋放ASOS到細(xì)胞質(zhì)中。本文研究了DNCA和CLD脂材的最佳混合比例。結(jié)果表明，DNCA：CLD，摩爾比28：3的mix所傳遞的G3139具有顯著地抗增殖作用
2. Mix/G3139納米復(fù)合物體外抗增殖和跨膜能力的研究
與lipofectamine 2000（Lipo）相比，mix/G3139納米復(fù)合物同樣具有抗癌活性(52.8%vs48.7%)并有效抑制bcl-2 mRNA水平。混合脂質(zhì)生物活性與高轉(zhuǎn)染效率相容。進一步地共聚焦顯微鏡分析表明，mix/G3139納米復(fù)合物主要分布在細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中。這說明mix能有效地增強ASOS的通透性，增強跨膜轉(zhuǎn)移，其轉(zhuǎn)染效率與Lipo相同甚至優(yōu)于Lipo。
3.Mix/G3139納米復(fù)合物在體內(nèi)的生物分布
利用活體成像技術(shù)對Mix/G3139納米復(fù)合物在體內(nèi)的生物分布和代謝進行監(jiān)測。對攜帶乳腺癌腫瘤的小鼠進行腫瘤周圍注射給藥。結(jié)果表明，隨著給藥時間的延長，熒光強度明顯降低，脂質(zhì)納米粒延長了G3139的存活時間，并提高了藥效。
4. PS或Gapmer修飾引起的生物變化
用PS修飾ASOS的末端和中心（ns-0103，ns-0709和ns-1316）表現(xiàn)出比N-G3139更顯著的抗癌活性(a)。包載13-16位點PS修飾序列的G3139抗癌活性最高（b）。結(jié)果表明，與F-G3139相比，G3139的雙末端三位點鎖核苷修飾（LNA-G3139）顯著降低了細(xì)胞存活率 (21.5vs35.5%; c)和bcl-2 mRNA的表達(14.5%vs25.6%; d)。LNA-gapmer顯著促進了抗增殖作用和細(xì)胞凋亡(e)。
5. 體內(nèi)抗腫瘤作用及毒性
mix/G3139組腫瘤生長水平相對低于空白組和mix/NC組(a)。與mix/G3139組相比，mix/LNA-G3139組11天后腫瘤生長明顯受到抑制。免疫組織化學(xué)分析表明，mix/G3139和mix/LNA-G3139納米復(fù)合物能有效地降低bcl-2蛋白的表達(e)。數(shù)據(jù)表明mix/ LNA-G3139納米復(fù)合物具有顯著地抗腫瘤活性，對肝臟和腎臟幾乎沒有毒性并沒有激活體內(nèi)免疫。
6. 修飾后的G3139S功能機制及體外轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)組學(xué)分析
LNA-G3139修飾后，可增強其與互補RNA親合力，提高靶基因沉默效率，在更低給藥濃度下(IC50 112 nM)發(fā)揮顯著地腫瘤細(xì)胞增殖抑制作用。基于轉(zhuǎn)錄組學(xué)和蛋白組學(xué)等機制研究揭示，LNA-G3139也顯示了更強的與腫瘤細(xì)胞生長相關(guān)基因ATAD3A, AARS的親和性，顯著下調(diào)以上基因相關(guān)mRNA及蛋白的表達，協(xié)同發(fā)揮抗腫瘤活性。
研究結(jié)論與意義
一種胞苷脂質(zhì)與一種陽離子脂質(zhì)包裝的混合脂質(zhì)（DNCA/CLD，n：n，28：3)能顯著增強G3139藥物血清穩(wěn)定性和跨膜轉(zhuǎn)移，幾乎沒有細(xì)胞毒性。此外，13-16區(qū)位PS修飾的G3139對生物活性有顯著影響，能提高血清穩(wěn)定性和抗腫瘤活性，具有較好的靶向特異性。并且，LNA-G3139具有明顯的抗增殖作用，抑制bcl-2mRNA的表達，這是因為LNA提高了互補RNA親和力，降低了非特異性蛋白結(jié)合。本研究還應(yīng)用轉(zhuǎn)錄組學(xué)和蛋白組學(xué)揭示了由混合脂質(zhì)傳遞的磷硫代修飾，鎖核酸修飾的反義寡核苷酸的作用機制，有助于反義核酸藥物進一步的臨床應(yīng)用。
索萊寶產(chǎn)品亮點
實驗材料和結(jié)果
1.免疫組化實驗
2.共聚焦顯微檢測
目前，索萊寶專注于自主品牌的創(chuàng)立，建立先進的抗體自主研發(fā)平臺，同時聘請業(yè)內(nèi)資深團隊從原料的把關(guān)，產(chǎn)品的研發(fā)，生產(chǎn)和質(zhì)控等各個環(huán)節(jié)嚴(yán)格控制，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。同時我們順應(yīng)國際抗體驗證工作組發(fā)布的驗證抗體特異性五大策略的標(biāo)準(zhǔn)和要求，逐步建立抗體驗證平臺，對抗體進行驗證，力求為科研工作者提供抗體選用的參考信息，進而提升我們產(chǎn)品的市場競爭力，增加國產(chǎn)科研產(chǎn)品的市場份額。
高效平臺
多重驗證
以產(chǎn)品K200028M：Anti-EGFR Monoclonal Antibody為例
說明驗證方法和結(jié)果展示
精選抗體
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文章題目：
NIR-Triggered Exogenous Enzymes to Convert Prodrugs for Locoregional Chemo-Photothermal Therapy
PMID：30964594
IF：12.102
雜志名稱：
Angew. Chem. Int. Ed.
引用產(chǎn)品：
K000185M：Anti-AKT1 Monoclonal Antibody
K000186M：Anti-Phospho-Akt1 Monoclonal Antibody
K000156M：Anti-Histone H2A.X(Phospho-Ser139) Monoclonal Antibody
K200058M：Anti-β-Actin Monoclonal antibody
合作單位：北京化工大學(xué)
北京索萊寶科技有限公司 商家主頁
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