橡膠性質有助于RNA納米粒子有效地靶向腫瘤并迅速離開人體

俄亥俄州立大學綜合癌癥中心(Arthur G. James Cancer Hospital)和Richard J. Solove Research Institute(OSUCCC-James)的研究人員進行的一項新研究表明，RNA納米粒子具有彈性和橡膠性質，有助于解釋為什么這些粒子靶向腫瘤。以及為什么它們在動物研究中具有較低的毒性。

RNA納米顆粒顯示出靶向抗癌藥物的巨大前景。了解它們的結構和行為對于將來可能的使用至關重要。

這項發表在ACS Nano期刊上的研究表明，RNA納米粒子具有彈性和橡膠性質，能夠使分子拉伸并恢復其正常形狀。研究人員說，這些特性可以通過使粒子滑過腫瘤血管壁形成不良的壁并進入腫瘤塊而幫助它們靶向腫瘤。

研究人員進一步證明，相同的橡膠性質使RNA納米顆粒能夠在全身注射后半小時滑過腎臟過濾器排泄到尿液中，從而相對較快地將其從體內清除。反過來，這可能會減少抗癌劑在重要器官中的滯留，降低其毒性。

研究負責人和相應作者，藥學院教授，??西爾萬·G·弗蘭克·恩德韋德(Sylvan G. Frank Endowed)說：“我們證明RNA納米顆粒具有靈活性，可以組裝具有可伸展角度的分子結構。”藥劑學和藥物遞送的主席。郭還參加了OSUCCC(詹姆斯·轉化療法研究計劃)。

指導俄亥俄州立大學RNA納米生物技術和納米醫學中心的郭說：“這些發現證明了RNA納米顆粒的橡膠性質，以及為什么這些分子在工業和生物醫學應用中具有廣闊的前景，尤其是作為靶向遞送抗癌藥物的載體。”

對于這項研究，郭和他的同事通過拉伸和松弛單個RNA納米顆粒來測試核酸聚合物的彈性，同時使用Guo實驗室內置的雙光束光學鑷子對RNA納米顆粒進行了彈性研究。最后，他們使用動物模型研究了RNA納米顆粒的生物分布，排泄和保留。這包括測量尿液中顆粒的排泄，以及對其形狀和大小的影響的研究。

主要發現包括：

RNA納米粒子像橡膠一樣具有可伸縮性，即使通過光學鑷子多次重復延伸和松弛后，也可以像橡膠一樣伸縮。

在動物模型中，與大小相似的金和鐵納米粒子相比，RNA納米粒子顯示出更強的癌癥靶向性和在健康器官中的較低積累。

同樣在動物模型中，全身注射后半小時內，大小為5、10和20 nm的RNA納米顆粒被腎臟過濾并保留在尿液中的原始結構，即使通常過濾的腎臟孔徑上限是5.5納米 這表明較大的RNA納米顆粒像橡膠顆粒和變形蟲一樣通過過濾孔滑動，然后在尿液中恢復到其原始大小和形狀。

郭說：“總的來說，我們相信這些發現進一步支持用于靶向遞送抗癌藥物或治療性RNA的RNA納米顆粒的開發。”

參與這項研究的其他研究人員還有俄亥俄州立大學的Chiran Ghimire，王洪志，李慧，Mario Vieweger和徐從聰。