Nat COmmun：干扰RNA可助RNA药物逃出子宫内膜进入胞质溶胶！

导言：基于RNA的药物在实现其治疗前景方面进展缓慢，因为它们被困在核内体中，并被递送到可降解的溶酶体。但是，如果可以从内体中分解出基于RNA的药物，它们就可以完成其使命，即下调致病基因。小干扰RNA（siRNA）是一种新的治疗分子，可用于致病基因的序列特异性下调。研究人员利用RNA干扰和其他技术进行了更深入的研究。

近日，为了帮助基于RNA的药物逃出内体并进入胞质溶胶，瑞典隆德大学的研究人员尝试了帮助其“越狱”的分子等效方法。他们使用氯喹和其他小分子破坏内体膜。然后，为了评估这些分子的作用，科学家们寻找了肿瘤球体中的内体损伤迹象。最终，科学家们使用活细胞显微镜确定了氯喹释放了一个小的干扰RNA，从而使siRNA能够击倒目标基因。该研究于4月14日发表在《自然通讯》期刊上。

受到这一结果的鼓舞，科学家们断言他们的成像技术将被广泛应用，从而有助于改善siRNA和其他基于核酸的治疗剂的递送。

由癌症研究人员和内科医生安德斯·维特鲁普（Anders Wittrup）领导的科学家们使用了活细胞显微镜技术，该技术将胞质溶胶内半乳糖凝集素9（Gal-9，是药物诱导膜破裂的传感器）掺入到膜损伤传感器。他们发现，破坏膜的药物种类繁多，并且靶向多个胞内小室。他们还观察到，含siRNA的区域和以药物为目标的区域之间的不匹配限制了siRNA活性的提高。

这项研究的主要作者博士生汉普斯·杜里兹（Hampus Du Rietz）说，全新的显微镜方法使他们能打开细胞中的溶酶体和其他结构，从而进行深入研究。学术研究和制药行业都十分需要这项技术。

研究人员已经展示了如何用氯喹让siRNA分子进入细胞质基质，即进入细胞膜与细胞核之间的空间。

这种打开溶酶体的方式以前已经包裹了RNA分子，因此阻止了它们发挥作用，这意味着可能已经消除了使用siRNA和其他基于RNA的药物的基本障碍。

研究证明，被小分子破坏的囊泡有效释放了配体缀合的siRNA，在肿瘤细胞中可将靶标敲除提高至约47倍。在小分子治疗后，他们还在宏观肿瘤球体中显示出广泛的内体损伤，从而大大改善了整个球体中的siRNA传递和敲除。

研究人员强调，他们对肿瘤球体的研究有助于优化核内体破坏策略，这种方法可以促进siRNA和其他基于RNA的药物的细胞内递送。（在当前研究中，研究人员研究了与胆固醇连接的siRNA分子，这意味着大多数肿瘤细胞有效地吸收了它们。）

自20世纪90年代起，人们就发现siRNA可用来关闭任何基因。这种现象叫做RNA干扰。2006年，这项发现获得了诺贝尔生理学或医学奖。人们很希望将RNA干扰技术用于病毒感染、癌症和其他疾病的治疗。现已有两种siRNA药物已获得FDA批准，但到目前为止，临床上尚未批准使用任何药物。

使用RNA分子的一大优势是它们可以快速开发和生产。各种RNA药物的主要问题是使这些分子进入细胞内部（所谓的胞质溶胶），在其中发挥作用。siRNA分子的大小（是典型药物分子的大约50倍）是一个因素。即使他们能够使肿瘤细胞吸收siRNA，也已经观察到99％的细胞似乎被某种类型的细胞废物堆所捕获，即所谓的溶酶体。

研究人员的发现为RNA如何进入细胞内部提供了令人兴奋的可能性。它将在开发用于治疗目前缺乏有效药物的疾病的RNA药物中发挥关键作用。

原始出处：

Hampus Du Rietz, Hampus Hedlund, Sten Wilhelmson, et.al. Imaging small molecule-induced endosomal escape of siRNA. Nature Communications 14 April 2020