非病毒基因载体聚合物的研究进展

非病毒基因载体聚合物以其低毒、低免疫原及靶向性等优点正成为目前基因治疗的热点之一。此文从药剂学的角度综述近年来非病毒基因载体聚合物的研究现状,重点介绍了非病毒基因载体聚合物的传递途径和分类,并探讨了如何优化非病毒基因载体聚合物传递体系以提高基因治疗的疗效。     

非病毒基因递送载体的研究进展

目前,基因药物的递送成为药学研究的热点,基因递送载体主要包括病毒载体和非病毒载体。非病毒基因载体的毒性低,生物相容性好,转染效率高,具有潜在的临床应用价值。本文就靶向递送基因载体、多功能基因载体、同时载基因与化疗药物的载体、智能基因载体和脂质体等非病毒基因递送载体的研究进展做一综述。     

阳离子聚合物基因载体的研究进展

与病毒基因载体相比,非病毒基因载体具有毒性低、免疫原性小、结构改造可实现基因靶向递送、可重复应用等优点。而其中阳离子聚合物能够与基因形成稳定复合物,促进细胞对复合物的内吞,受到越来越广泛的关注。本文主要从修饰方法以及靶向传递等方面介绍了阳离子聚合物在基因传递方面的应用。     

非病毒型载体聚乙烯亚胺在基因递送应用中的研究进展

非病毒型基因载体因具有低毒性、低免疫原性及易制备等诸多优点,近年来成为制备高效低毒型基因递送载体的研究热点。聚乙烯亚胺(PEI)作为典型的非病毒型基因载体以其较好的基因压缩能力及溶酶体逃逸能力引起了广泛关注。本文对基于PEI类基因载体的体内递送过程及所面临的问题(如生物相容性低、细胞毒性、缺乏特异靶向性和目的基因释放不足等)进行了归纳与分析,并总结了相应的改进方案。此外,对基于PEI的智能响应型基因载体(内源性刺激响应型、外源性刺激响应型)的研究进展进行了综述,为开发出更加安全高效的非病毒型基因载体提供参考。     

右旋糖苷衍生物纳米粒对人乳腺癌细胞的转染作用研究

目的以右旋糖苷为起始反应物制备对人乳腺癌细胞具有高转染活性的右旋糖苷衍生物纳米粒非病毒基因载体。方法先将右旋糖苷40与高碘酸钠以不同的配比进行反应,生成醛基含量不同的氧化右旋糖苷;氧化右旋糖苷与精胺以不同的配比反应,共生成9种右旋糖苷衍生物纳米粒;以绿色荧光蛋白基因为报告基因、mda-mb-435人乳腺癌细胞为转染细胞,考察9种合成物的基因转染活性,从中选出转染活性最高的生成物。结果高碘酸钠与右旋糖苷40按摩尔比为0.8∶1反应生成氧化右旋糖苷;该氧化右旋糖苷再与精胺按1∶1的摩尔比继续反应,生成的终产物的转染效率最高。结论制备出了对mda-mb-435人乳腺癌细胞具有高转染活性的右旋糖苷衍生物纳米粒非病毒基因载体。     

基于聚乙烯亚胺的非病毒基因载体研究进展

如今,越来越多的非病毒基因载体被应用于基因传递中,聚乙烯亚胺（PEI）作为一种重要的阳离子聚合非病毒基因传递载体受到广泛的关注。针对如何克服其生物不可降解性和细胞毒性并进一步提高转染效率的问题,笔者通过文献综合介绍了一些新的策略,并具体对以PEI为基础的新型载体的合成、新型体外转染方法的建立以及体内应用等方面的研究进展进行综述。     

阳离子脂质体用做基因传递载体的研究进展

 基因治疗的难题之一在于研制安全有效的基因传递载体。常用的基因传递载体分为病毒载体和非病毒载体两类,其中,非病毒载体中的阳离子脂质体因具有低毒性与免疫原性、生物相容性好、易于制备等优点而受到广泛关注,具有良好的应用前景。近年来对阳离子脂质体载体的研究主要集中在对其传递基因机制的考察、各种影响其转基因效率的因素的探求、应用各种方法研制安全性和转染活性更佳的新型阳离子脂质体等方面。文中从转基因特点、传递机制、常用的制备材料、影响转基因效率的因素、近年来出现的新型阳离子脂质体等方面综述了此类基因传递载体的研究进展。     

壳聚糖在新型给药系统中的应用

综述壳聚糖的物理化学和生物特性及在基因转染和不同给药系统中的应用研究近况。壳聚糖作为新型药用辅料,已受到越来越多的关注,对其应用的开发和研究已渗透到药剂学的多个领域。壳聚糖用作非病毒基因载体,也已成为近年来的研究热点之一。它也被广泛研究应用于眼部、鼻腔、口腔、胃内、小肠和结肠等靶向给药载体。     

用作基因传递系统的阳离子纳米载体的细胞毒性及其机制研究进展

作为基因治疗中的非病毒基因载体,阳离子纳米载体可通过电荷作用与核酸类药物相结合,具有广阔的应用前景。然而,其细胞毒性,主要表现为诱导细胞凋亡,限制了其临床开发与应用,也成为阳离子纳米载体研究所关注的重点。揭示和准确评价阳离子纳米载体的细胞毒性及其机制,将有助于设计和开发更安全、更高效地用于基因传递的阳离子纳米载体。综述常用作基因传递系统的阳离子纳米载体材料阳离子脂质体、聚乙烯亚胺、多聚赖氨酸、聚苯乙烯纳米粒以及其他阳离子聚合物的细胞毒性及其机制研究进展。     

基因治疗产品及其载体的研究进展和挑战

基因治疗是一种通过改变个体的基因表达来治疗疾病的方法，为肿瘤、罕见病及其他难治性疾病提供了全新的治疗策略。基因治疗通过基因编辑技术实现对个体致病基因的改造，同时也依赖基因递送载体改善其在体内的稳定性和靶向性。本综述简述了基因治疗的方式，结合目前的基因治疗产品，介绍了病毒、非病毒基因递送载体和基因编辑技术在基因治疗中的发展概况，并总结归纳了临床实践中基因治疗的安全性问题。     

Design, engineering and preparation of a multi-domain fusion vector for gene delivery

Peptide based gene carriers are among the most promising non-viral vectors for gene delivery to eukaryotic cells. We have engineered a new fusion peptide using recombinant technology with the purpose of overcoming the cell barriers to gene delivery. A His- tagged multi-domain peptide was expressed in Escherichia coli BL21 (DE3) pLysS and purified using Ni-NTA resin. The fusion peptide is composed of two repeats of truncated histone H1 peptide to condense pDNA, a fusogenic peptide to disrupt endosome membranes and a nuclear localization signal to enhance translocation of pDNA towards nucleus. The results demonstrated that the vector can effectively condense plasmid DNA into nanoparticles with average sizes of 200 nm. The fusogenic peptide in the vector structure also showed membrane disruptive effect in the endosomal pH. Overall, the transfection efficiency of the vector demonstrated that it holds great promise as a nontoxic and effective non-viral gene carrier.     

聚氨基酯作为基因载体的研究进展

随着基因治疗研究的不断深入,寻求一种高效、安全、靶向表达的载体已成为了基因治疗的核心问题之一。聚氨基酯(poly amino ester,PAE)作为一种新型的阳离子聚合物基因载体,具有原料廉价、合成简单、结构多样、可降解、细胞毒性低和转染效率高等优点,已越来越受到人们的关注。本文将从聚氨基酯的合成途径、理化性质、聚氨基酯/DNA纳米粒的制备及聚氨基酯/DNA纳米粒转染效率和影响因素等方面详细阐述了近年来聚氨基酯作为基因载体的研究进展。     

作为基因输送载体的壳聚糖衍生物研究进展

壳聚糖作为基因载体,目前存在的主要问题是还不能达到足够高的表达效率。其中主要原因是壳聚糖在pH 7.4的生理环境下溶解度较差,壳聚糖与DNA形成的复合物在生理环境下的稳定性较差,缺乏细胞靶向性。本文综述了作为基因输送载体的壳聚糖衍生物研究进展,为进一步研究和开发壳聚糖衍生物提供依据和参考。     

慢病毒载体介导apelin基因转染人脐带间充质干细胞的实验研究

【摘要】目的构建带有荧光标记基因增强型绿色荧光蛋白（EGFP）和apelin基因的重组质粒pUbi-apelinFLAG-pSV40-EGFP并进行慢病毒包装,探讨其转染人脐带间充质干细胞的最佳感染复数（MOI）值及目的基因表达情况。方法化学合成目的基因片段并扩增。采用In-Fusion技术将酶切后的目的基因片段与线性质粒载体连接,转化入感受态DH5α细胞中后筛选阳性克隆并进行测序。重组质粒慢病毒载体转染293T细胞,包装慢病毒并测定滴度。将重组质粒慢病毒按不同MOI值转染人脐带间充质干细胞,根据转染效率得到最佳MOI值,并采用Real-timePCR及Western blot方法检测目的基因表达情况。结果通过PCR扩增获得酶切位点碱基修饰后的大小约284bp的目的基因片段,与慢病毒质粒载体连接后形成pUbi-apelin-FLAG-pSV40-EGFP重组质粒,测序结果与预期完全符合,并成功包装慢病毒颗粒。最佳MOI值为20,转染效率为（90.32±3.61）%。慢病毒载体能高效转染人脐带间充质干细胞且2周内持续稳定上调目的基因mRNA及蛋白的表达。结论重组质粒慢病毒载体pUbi-apelin-FLAGpSV40-EGFP可有效转染人脐带间充质干细胞,并可持续高表达apelin基因     

鱼精蛋白／DNA复合物的构建与生物性能评价

目的研究非病毒基因载体鱼精蛋白／DNA复合物的制备方法及对其细胞毒性、不同量鱼精蛋白对pDNA的结合能力、体外细胞转染率。方法不同量鱼精蛋白与DNA在室温孵育后,得到鱼精蛋白／DNA复合物;用MTT法检测鱼精蛋白对HeLa子宫颈癌细胞的毒性作用,同时与PEI进行比较;利用琼脂糖电泳实验测定不同N／P比形成复合物时对DNA的阻滞情况;用结合沉淀试验比较不同量鱼精蛋白对包裹DNA的能力的影响;在荧光显微镜下观察比较它们对BEL-7402肝癌细胞转染率的大小。结果当鱼精蛋白／DNA复合物浓度升高时,对He—La子宫颈癌细胞的毒性均为0级,而聚乙烯亚胺（PEI）浓度升高时,对细胞的毒性明显增加;鱼精蛋白与质粒DNA形成复合物时所需的N／P比为1．5：1,较PEI／DNA复合物形成时所需的N／P比2：1要小;鱼精蛋白包裹DNA的能力随N／P比增大而增强,并且包裹DNA的能力要比PEI／DNA复合物转变得快;鱼精蛋白／DNA复合物对BEL-7402肝癌细胞的转染率较PEI／DNA复合物低,但毒性较低。结论鱼精蛋白／DNA复合物是一种制备工艺简单、细胞毒性小、对pDNA包裹能力高、转染率相对较高,具有一定应用潜力的非病毒基因载体。     

两种阳离子脂质体介导基因转染的比较研究

In order to study the important factors involved in cationic liposome-mediated gene transfer,   Lipofectamine 2000 or DOTAP was evaluated using three types of cells (Hep-2, MCF-7 and SW-480) in vitro transfection efficiencies.  Different properties of the two reagents were analyzed and compared by DNA     arrearage assay and MTT assay.  Both Lipofectamine 2000 and DOTAP had strong capability to combine with DNA; Lipofectamine 2000 can get higher transfection efficiency of the three cells by using GFP as report gene, meanwhile, DOTAP can also get higher transfection efficiency against Hep-2 cell.  However, DOTAP showed lower transfection efficiency against MCF-7 and SW-480 cell.  On the other hand, the cytotoxicity assay showed that over 85% cell viability of MCF-7 cell could be achieved both by Lipofectamine 2000 and DOTAP under the optimal transfection condition.  Relatively speaking, Lipofectamine 2000 has very high transfection efficiency in a broad range of cell lines, but because of the special selectivity of cell type on liposome, DOTAP also has a broad application prospect.     

A Potential Targeting Gene Vector Based on Biotinylated Polyethyleneimine/Avidin Bioconjugates

Purpose  To improve the gene delivery efficiency and safety of non-viral vector in liver cells, avidin, which exhibited good biocompatibility and remarkable accumulation in liver, was bioconjugated with biotinylated polyethylenimine to obtain a novel gene vector. Materials and methods  Biotinylated polyethyleneimine/avidin bioconjugate (ABP) was synthesized through grafting biotin to high molecular weight branched polyethylenimine (PEI, 25 kDa) and then bioconjugating with avidin by the biotin-avidin interaction. Physiochemical characteristics of ABP/pDNA complexes were analyzed, and in vitro cytotoxicity and transfection of ABP were also evaluated in HepG2, Hela and 293 T cells by using 25 kDa PEI as the control. Results  It was found that ABP was able to condense pDNA efficiently at N/P ratio of 4. The particle sizes of ABP/pDNA complexes were less than 220 nm, and the average surface charges were around 27 mV at the N/P ratio ranging from 2 to 60. Among three different cell lines, ABP and its DNA complexes demonstrated much lower cytotoxicity and higher transfection efficacy in HepG2 cells as compared with 25 kDa PEI. Conclusion  ABP presented higher transfection efficacy and safety in HepG2 cells due to the biocompatibility of avidin and the specific interactions between avidin and HepG2 cells.     

基因miRNA-34a靶向纳米复合物抗前列腺癌细胞增殖的作用研究

目的 通过构建具有前列腺癌细胞特异性靶向作用的基因载体适配体——聚乙二醇-聚酰胺-胺(APT-PEG-PAMAM),携带具有抗前列腺癌增殖作用的基因miRNA-34a,考察载体系统的转染效率及其对前列腺癌细胞的抑制作用。 方法 运用核磁共振(NMR)鉴定APT-PEG-PAMAM基因载体的结构;利用粒径电位仪对APT-PEG-PAMAM/miRNA纳米复合物进行表征;利用基因转染实验考察APT-PEG-PAMAM/miRNA纳米复合物在前列腺癌细胞(PC3和LNCaP)上的表达效果;利用CCK-8细胞增殖抑制实验考察APT-PEG-PAMAM/miRNA-34a对前列腺癌细胞的抑制作用。 结果 通过结构鉴定确定APT-PEG-PAMAM合成成功。定性、定量转染效率实验证明,经APT进一步修饰后,对LNCaP细胞转染效率显著增加,证明APT的靶向作用。CCK-8细胞增殖实验证明,APT-PEG-PAMAM/miRNA-34a对前列腺癌细胞具有抑制作用。 结论 APT-PEG-PAMAM/miRNA-34a有望成为今后靶向治疗前列腺癌的基因药物。     

适配体C2min介导的可靶向2种前列腺癌基因的递送系统

目的 通过合成可靶向两种前列腺癌的基因载体PAMAM-PEG-C2min,以提高基因的转染效率和肿瘤靶向性。方法 将双功能聚乙二醇的一端与聚酰胺-胺（PAMAM）相连,另一端与适配体（C2min）连接,并利用¹H NMR技术对合成的PAMAM-PEG-C2min基因载体进行结构鉴定。通过两种前列腺癌PC3和LNCaP细胞的体外摄取和基因转染实验（包载siR-M基因）,考察纳米复合物的生物学特性。并利用动物活体成像技术考察合成的纳米复合物的体内分布特征。结果 核磁共振结果表明,本研究成功合成了PAMAM-PEG-C2min。PC3和LNCaP细胞对PAMAM-PEG-C2min的摄取结果体现出浓度依赖性。且与不经C2min修饰的PAMA-PEGM相比,PAMAM-PEG-C2min递药系统的基因转染效率和肿瘤细胞靶向性明显提高。体内靶向性结果表明,PAMAM-PEG-C2min可实现同时靶向2种前列腺癌组织的作用。结论 本研究合成的PAMAM-PEG-C2min递送载体具有良好的肿瘤靶向性,为前列腺癌的综合治疗和靶向治疗提供了新的技术平台。