腫瘍血管系の細胞モデルへの固体脂質ナノ粒子中のsiRNAを標的とするキネシン紡錘性タンパク質の送達

理想的なsiRNA送達システムは、標的細胞に構造を選択的に供給し、酵素分解を避け、食細胞による取り込みを回避する必要があります。本研究では、細胞モデルを使用して腫瘍血管にsiRNAをカプセル化し、送達するための脂質ベースのキャリアシステムでのポリエチレングリコール（PEG）の重要性を評価しました。PEGの異なる割合を含む脂質ナノ粒子は、物理化学的特性、水、siRNAカプセル化、毒性、ターゲティング効率、in vitroでの遺伝子サイレンシングと比較して密度に基づいて評価されました。siRNAは、dOTAPが製剤混合物に含まれる場合、脂質ナノ粒子（LNP）に効率的にロードできます。ただし、カプセル化された総量は、PEG含有量の増加とともに減少しました。siRNAの存在下では、最終製剤には密度に基づいた粒子の混合集団が含まれていました。siRNAの大部分を含む主要な集団は4％グルコースの密度を示し、siRNAの量の減少に関連する少数の画分はPBSよりも密度が少ない。10 mol％PEGを含めると、わずかな画分に関連するsiRNAが増えました。最後に、Kinesin Spindleタンパク質（ksp）siRNAが控えめな量のPEGを含む脂質ナノ粒子にカプセル化された場合、KSP mRNAの効率的なノックダウンにより内皮細胞の増殖が阻害されました。siRNAの存在により、薄膜と水和法を使用して調製すると、固体脂質ナノ粒子が形成されました。比較的控えめな量のPEGを持つLNPは、siRNAを十分にカプセル化し、細胞の取り込みと遺伝子サイレンシングの効率を改善することができます。

The ideal siRNA delivery system should selectively deliver the construct to the target cell, avoid enzymatic degradation, and evade uptake by phagocytes. In the present study, we evaluated the importance of polyethylene glycol (PEG) on lipid-based carrier systems for encapsulating, and delivering, siRNA to tumor vessels using cellular models. Lipid nanoparticles containing different percentage of PEG were evaluated based on their physical chemical properties, density compared to water, siRNA encapsulation, toxicity, targeting efficiency and gene silencing in vitro. siRNA can be efficiently loaded into lipid nanoparticles (LNPs) when DOTAP is included in the formulation mixture. However, the total amount encapsulated decreased with increase in PEG content. In the presence of siRNA, the final formulations contained a mixed population of particles based on density. The major population which contains the majority of siRNA exhibited a density of 4% glucose, and the minor fraction associated with a decreased amount of siRNA had a density less than PBS. The inclusion of 10 mol% PEG resulted in a greater amount of siRNA associated with the minor fraction. Finally, when kinesin spindle protein (KSP) siRNA was encapsulated in lipid nanoparticles containing a modest amount of PEG, the proliferation of endothelial cells was inhibited due to the efficient knock down of KSP mRNA. The presence of siRNA resulted in the formation of solid lipid nanoparticles when prepared using the thin film and hydration method. LNPs with a relatively modest amount of PEG can sufficiently encapsulate siRNA, improve cellular uptake and the efficiency of gene silencing.