非ウイルス担体として葉酸低分子量ポリエチレンイミン修飾プルランを備えた効率的な標的PDNA/siRNA送達

葉酸受容体（FR）を介した遺伝子/短い干渉RNA（siRNA）標的となることは、特定のFR溶融癌細胞への遺伝子/siRNAの送達の利点を示しています。この研究では、非ターゲット遺伝子ベクターP-PEIを、低分子重量（1KDA）分岐ポリエチレンイミン（PEI）からコキシニル化プルランに移植することにより合成され、標的遺伝子ベクターP-PEI-FAは、カーボキシルを結合することによって合成されました。PEIのアミノへの葉酸（FA）。ゲル電気泳動遅延アッセイは、P-PEIとP-PEI-FAの両方が、1.56を超えるN/P比で静電的相互作用でPDNAとsiRNAを効率的に包むことができ、DNase Iおよび血清による分解からPDNAを保護できることを実証しました。PEI/PDNAと比較して、P-PEI/PDNAおよびP-PEI-FA/PDNAは、異なる細胞に対する細胞毒性が低いことを示しました。血清含有条件下では、リポファミン2000/DNAおよびリポファミン2000/siRNAと比較して、6.25のN/P比のP-PEI-FA/DNAはより高い遺伝子トランスフェクション効率を示しましたが、N/P比のP-PEI-FA/SIRNAは12.5は、より強化された遺伝子サイレンシング効果を示しました。P-PEI-FA/siRNAは、fam-labeled siRNAをエンドソームに送達して脱出することもできます。さらに、P-PEI-FAの遺伝子トランスフェクションとサイレンシング効果はPPEIの遺伝子よりも高く、FR（+）HeLa細胞のFAの用量に依存していました。したがって、P-PEI-FAは、DNAまたはsiRNA標的化がFR溶解細胞への標的化を支援することができ、PPEI-FA/siRNAの取り込み経路はFRを介したエンドサイトーシスでした。これらの結果は、P-PEI-FAが安全でターゲットを絞った遺伝子送達アプリケーションの潜在的な候補であることを示しています。

Folate receptor (FR)-mediated gene/short interfering RNA (siRNA) targeting shows advantage for the delivery of gene/siRNA into specific FR-overexpressing cancer cells. In this study, the non-targeted gene vector P-PEI was synthesized by grafting low-molecular-weight (1kDa) branched polyethyleneimine (PEI) to succinylated pullulan, and the targeted gene vector P-PEI-FA was synthesized by coupling the carboxyl of folate (FA) to the amino of PEI. Gel electrophoresis retardation assay demonstrated that both P-PEI and P-PEI-FA can efficiently wrap pDNA and siRNA with electrostatic interaction at N/P ratios higher than 1.56 and can protect pDNA from degradation by DNase I and serum. Compared with PEI/pDNA, P-PEI/pDNA and P-PEI-FA/pDNA showed lower cytotoxicity against different cells. Under serum-containing conditions, compared with Lipofamine 2000/DNA and Lipofamine2000/siRNA, P-PEI-FA/DNA at N/P ratio of 6.25 displayed higher gene transfection efficiency, whereas P-PEI-FA/siRNA at N/P ratio of 12.5 demonstrated better enhanced gene silencing effect. P-PEI-FA/siRNA can also deliver FAM-labeled siRNA to endosomes and escape. Moreover, the gene transfection and silencing effects of P-PEI-FA were higher than those of P-PEI, and were dependent on the dose of FA in FR(+) HeLa cells. Thus, P-PEI-FA can assist DNA or siRNA targeting to FR-overexpressing cells, and the uptake pathway of P-PEI-FA/siRNA was FR-mediated endocytosis. These results indicate that P-PEI-FA is a potential candidate for safe and targeted gene delivery applications.