体内核酸递送的纳米载体技术

目前基因体内输送载体主要分为病毒和非病毒介导两种方式。病毒载体具有非常高的输送效率并且可以保证基因的长期表达，但其制备工艺复杂，成本昂贵，且易引起机体免疫反应、涉及生物安全性问题、目的基因片段大小受限等，这些缺陷大大限制了病毒载体的应用。

为了克服病毒载体的诸多不足，近些年来非病毒载体得到了迅速发展，这其中就包括研究最广泛的非病毒载体聚乙烯亚胺（PEI），相较于病毒载体，基于PEI的体内转染试剂更加安全、使用更加便捷、性价比更高。

那么，为什么要进行体内核酸递送呢？在活体动物体内进行核酸传递，目的是进一步证实体外实验结果，研究体内基因功能。同时，其治疗性目的涵盖基因治疗、癌症治疗、免疫/疫苗等方面。在基因治疗中，体内核酸的递送可以纠正遗传性疾病，如血友病、遗传性失明等，在癌症治疗中可以矫正异常基因表达，在肿瘤细胞中表达自杀基因或毒素基因，促进抗肿瘤免疫疗法研究等。

Polyplus-transfection®研发出一系列基于PEI的高品质体内转染试剂：in vivo-jetPEI®以及in vivo-jetRNA®。In vivo-jetPEI®的易用性和多功能性使研究者可以在任何感兴趣的动物器官、组织中过表达或下调基因进行基因功能研究。它适用于多种核酸（质粒DNA, siRNA, shRNA, miRNA和寡核苷酸）在任何动物模型（小鼠，大鼠，豚鼠，狗，兔子，猴子等）中的应用。满足全身系统性注射或腹腔注射要求，也可通过局部注射靶向其他器官，包括肝脏、皮肤、眼部、肾脏、肿瘤等；安全性更高，不会引起炎症反应。
in vivo-jetPEI®是一种阳离子聚合物，通过形成小于100nm的纳米颗粒，有效地渗透到组织中，到达靶细胞，从而有效地包裹和保护核酸，从基础动物模型的研究到人体临床试验均已成功使用。

南京医科大学第一附属医院胰腺中心早在2017年发表于JOURNAL OF EXPERIMENTAL & CLINICAL CANCER RESEARCH的一篇文章中就有使用in vivo-jetPEI®进行胰腺癌相关基因的体内研究验证。

一直以来，PEG10 被认为是胰腺癌的预后生物标志物，而E2F-1 诱导的 PEG10 可以促进胰腺癌细胞的增殖、侵袭和转移。但PEG10在胰腺癌中发挥的确切作用尚未得到广泛研究，为了理清该种现象所涉及的作用机制，本文作者展开了一系列的研究。

首先是在体外胰腺癌细胞系中进行siRNA-PEG10的转染，转染 48-72 小时后，收集细胞进行荧光定量PCR和WB实验，发现胰腺癌细胞系CFPAC-1 和 PANC-1 中的PEG10水平显著降低。

为了进一步研究体外胰腺癌细胞系中siRNA下调PEG10的表达后，到底是细胞凋亡增强还是细胞周期停滞引起的细胞增殖抑制，作者收集siRNA作用后的细胞。
通过流式细胞仪进行凋亡检测，结果表明凋亡细胞的百分比在siRNA-PEG10实验组和阴性对照组之间没有统计学差异，而siRNA-PEG10干扰后的实验组中G0/G1期细胞的百分比显著高于对照组细胞，结果表明PEG10的下调可诱导细胞G0/G1期的停滞从而进一步抑制细胞的增殖。

同时，作者为了评估PEG10 在体内的功能，选取5周龄雌性BALB/c裸鼠，将新鲜癌细胞 (1 × 106/只小鼠）植入皮下组织，由 1% 戊巴比妥钠诱导肿瘤发生。肿瘤植入4周后，将小鼠随机分为两组。对每组小鼠，每48小时进行一次siRNA或阴性对照的瘤内注射。siRNA 和体内转染试剂（in vivo-jetPEI®，Polyplus）分别加入 5% 葡萄糖溶液中，并混合在一起。在室温下孵育 15 分钟后，将siRNA/in vivo-jetPEI® 复合物注射到小鼠体内。4周后，人道处决小鼠，切除肿瘤并拍照。肿瘤拍照结果表明注射siRNA的动物模型中获得的肿瘤的体积、重量均低于用阴性对照处理组的肿瘤。

此外，作者还进行了肿瘤组织的免疫组化试验（IHC），结果进一步证实PEG10在体外和体内均能够促进胰腺癌细胞的增殖。

可以看出，这篇文章是利用in vivo-jetPEI®进行了瘤内的siRNA直接注射，进一步验证了体外细胞实验的结果。文章的整体研究思路清晰，体外、体内实验结果验证一致。

事实上，已有超过700篇文献使用in vivo-jetPEI®进行活体动物核酸递送，涉及的动物模型广泛，成功递送的核酸类型很多，包括DNA, siRNA. miRNA, oligonucleotides等。

此外，如果您想体内递送mRNA，Polyplus-transfection®体内转染试剂新品in vivo-jetRNA也可满足您的需求。当然，体内注射途径及靶向组织、器官也十分多元化，本文仅展示了瘤内注射，如果您想了解更多，可继续锁定优宁维分子生物公众号，我们会不定期进行体内转染相关软文推送哦。

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