パクリタキセルとsiRNA-E7をHPV関連子宮頸部悪性腫瘍に共同投与するためのバイオインスパイアされた腫瘍ホーミングナノプラットフォームは、相乗効果のある治療のためのものである

Bioinspired tumor-homing nanoplatform for co-delivery of paclitaxel and siRNA-E7 to HPV-related cervical malignancies for synergistic therapy.

• Cong Xu
• Wan Liu
• Yuan Hu
• Weiping Li
• Wen Di

抄録

がんは複雑なため、化学療法と遺伝子治療の組み合わせが新たな治療モダリティとなっている。この治療法の可能性を最大限に引き出すためには、低分子抗がん剤と低分子干渉RNA（siRNA）の正確な共送を可能にするスマートで生体適合性の高いナノシステムが急務となっています。本研究では、がん細胞膜をカモフラージュしたナノ粒子を用いて、パクリタキセル（PTX）とE7を標的としたsiRNAの同時送達を行うことで、子宮頸がんに対する治療効果を向上させることを目指した。癌細胞膜をカモフラージュしたナノ粒子を用いて、E7を標的としたsiRNA/PTX共負荷（乳酸-コ-グリコール酸）（PLGA）ナノ粒子にPTXとsiRNAを同時に送達するバイオミメティック二重薬物送達システム（Si/PNPs@HeLa）を開発した。Si/PNPs@HeLaの物理化学的特性、細胞内への取り込み挙動、生体内分布挙動を評価した後、Si/PNPs@HeLaのRNA干渉効率と抗腫瘍能についての研究を行った。 Si/PNPs@HeLaは、PTXとsiRNAの両方を同時にHeLa細胞に送達することが可能であり、また、E7を標的としたPTXとsiRNAの両方を同時に送達することが可能であることがわかった。さらに、Si/PNPs@HeLaはHeLa細胞表面の認識・接着分子の恩恵を受け、免疫脱出能力が向上し、腫瘍領域の蓄積量が増加した(裸のナノ粒子の3倍)。その結果、HeLa腫瘍担持マウスでは、腫瘍体積抑制率83.6％、主要臓器での副作用は認められず、優れた相乗的な抗腫瘍効果が認められました。Si/PNPs@HeLaは、免疫逃避能と腫瘍ホーミング能を統合した効率的なデュアルドラッグデリバリーシステムとして、化学遺伝子併用療法による子宮頸がんの精密治療を実現することができます。

Because of the complexity of cancer, a combination of chemotherapy and gene therapy is an emerging treatment modality. To realize the full potential of this strategy, a smart, highly biocompatible nanosystem that enables the precise co-delivery of small-molecule anticancer drugs and small interfering RNA (siRNA) is urgently needed. This study aimed to improve the therapeutic effect against cervical cancer by using cancer cell membrane-camouflaged nanoparticles for simultaneous delivery of paclitaxel (PTX) and siRNA targeting E7. : By camouflaging HeLa cell membranes onto siRNA/PTX co-loaded (lactic-co-glycolic acid) (PLGA) nanoparticles, a biomimetic dual-drug delivery system (Si/PNPs@HeLa) was developed to simultaneously deliver PTX and siRNA targeting E7. After evaluating the physicochemical characteristics as well as their cell uptake and biodistribution behavior, studies on the RNA interference efficiency and antitumor ability of Si/PNPs@HeLa and were further carried out. : The Si/PNPs@HeLa was capable of delivering PTX and siRNA simultaneously to HeLa cells both and . Moreover, benefiting from the recognition and adhesion molecules on the surface of HeLa cells, Si/PNPs@HeLa exhibited an improved immune escape ability and an increased tumor region accumulation (3-fold higher than bare nanoparticles). As a result, an excellent synergistic anti-tumor effect was observed in the HeLa tumor-bearing mice, with tumor volume inhibiting rates of 83.6% and no side effects in major organs. The mechanistic studies confirmed that E7 knockdown sensitized HeLa cells to PTX chemotherapy, mainly by inhibiting PTX-induced AKT pathway activation. : Si/PNPs@HeLa, by integrating immune escape and tumor-homing ability, can serve as an efficient dual-drug delivery system to achieve precise treatment of cervical cancer through chemo-gene combined therapy.

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