阳离子脂聚合物递送siRNA靶向治疗肺癌的机制探索与疗效评估

肺癌治疗面临"不可成药"靶点的挑战，本研究创新性地采用ALL-Fect等阳离子脂聚合物递送靶向CDC20/Survivin/STAT5的siRNA，在A549和Calu-3细胞中实现>75%的基因沉默效率和细胞杀伤效果，为RNAi疗法提供高效非病毒载体。

　　

肺癌作为全球死亡率最高的恶性肿瘤，传统疗法对"不可成药"靶点束手无策。RNA干扰(RNAi)技术虽能精准沉默致病基因，但siRNA的递送难题制约其临床应用——裸露的siRNA易被降解、难以跨膜且缺乏组织靶向性。现有脂质纳米粒(LNP)系统存在制备复杂、肝靶向局限等问题，而阳离子聚合物又面临毒性大、释放效率低的困境。

加拿大阿尔伯塔大学的研究团队在《Biomaterials Advances》发表突破性研究，系统评估ALL-Fect、Leu-Fect和Prime-Fect三种阳离子脂聚合物递送siRNA的效能。这些聚合物通过静电作用与siRNA自组装成150-400 nm的纳米颗粒，在肺癌细胞中实现超过75%的转染效率和60-80%的基因沉默效果，单次给药即可诱导70%以上的癌细胞凋亡，显著优于商业化的Lipofectamine? RNAiMAX和LNP系统。

研究采用SYBR Green I染料排除法测定siRNA结合能力(BC₅₀)，通过肝素竞争实验评估复合物解离特性(DC₅₀)，动态光散射(DLS)分析粒径和zeta电位，透射电镜(TEM)观察形貌。细胞实验涵盖流式细胞术检测FAM-siRNA内吞、qPCR定量基因沉默效率、MTT法评估细胞毒性等。

3.1 纳米制剂表征
阳离子脂聚合物与siRNA在30分钟内自组装成单分散纳米颗粒。Prime-Fect展现最强siRNA结合力(BC₅₀=0.17±0.04)，而ALL-Fect最易解离(DC₅₀=13.6 U/mL)。复合物粒径150-400 nm，zeta电位-15至+23 mV，等电点接近生理pH，TEM显示50-100 nm的球形结构。

3.2 细胞摄取与基因沉默
流式检测显示>90%细胞摄取FAM-siRNA，Leu-Fect转染效率最高。qPCR证实STAT5/Survivin siRNA沉默效率达80%，显著优于Lipofectamine? RNAiMAX。

3.3 siRNA介导的细胞杀伤
ALL-Fect在40 nM低剂量下即实现70%细胞杀伤，最佳聚合物/siRNA比为5:1。多次给药使A549细胞凋亡率持续>80%，而LNP组疗效随时间显著衰减。

3.4 与LNP的疗效对比
SM-102/D-Lin-MC3-DMA制备的LNP粒径较大(570-813 nm)，载药量仅50-70%。ALL-Fect的基因沉默效果较LNP提高3倍，且作用持续时间延长至9天。

该研究开创性地证明阳离子脂聚合物可克服siRNA递送的多重屏障：脂质组分增强膜穿透性，适中的正电荷促进内吞，生理pH敏感性确保内涵体逃逸。相较于需要精密配比的LNP，这种"即混即用"的二元系统展现出卓越的临床转化潜力。特别值得注意的是，CDC20 siRNA展现出最强的抗癌效果，通过阻滞G₂/M期诱导 caspase-3依赖性凋亡。研究为肺癌精准治疗提供了可扩展的技术平台，其模块化设计更可拓展至其他"不可成药"靶点的RNAi疗法开发。