基于WRAP5纳米颗粒的多蛋白沉默技术：癌症治疗新策略的验证

本研究针对癌症治疗中单靶点siRNA沉默效果有限的问题，开发了基于WRAP5纳米颗粒的多siRNA共递送系统。研究人员通过封装靶向CDK4、CD1和MCL-1的siRNA"鸡尾酒"，在U87胶质母细胞瘤和GIST-T1细胞中实现了>80%的多蛋白同步沉默，显著抑制了癌细胞增殖。该研究为个性化癌症治疗提供了新型纳米递送平台，相关成果发表在《Bioconjugate Chemistry》上。

　　

癌症作为全球主要死亡原因之一，传统治疗方法如化疗、放疗和手术切除面临诸多挑战。化疗副作用大、手术切除不彻底易复发，特别是耐药性问题日益突出。在此背景下，小干扰RNA(siRNA)技术因其能特异性沉默疾病相关基因而备受关注。然而，单靶点沉默往往效果有限，正如先前在U87胶质母细胞瘤细胞中靶向细胞周期蛋白依赖性激酶4(CDK4)的研究所示。这促使科学家们探索更复杂的多靶点沉默策略。

为解决这一难题，来自未知机构的研究团队开发了基于WRAP5细胞穿透肽(CPP)的纳米递送系统。这种由富含色氨酸(W)和精氨酸(R)的两亲性肽形成的纳米颗粒，能通过静电和疏水作用高效封装多个siRNA。研究人员选择同时靶向细胞周期调控蛋白(CDK4和Cyclin D1/CD1)和抗凋亡蛋白(MCL-1)的策略，在U87和GIST-T1两种癌细胞中验证了多靶点沉默的协同效应。该研究发表在《Bioconjugate Chemistry》上，为个性化癌症治疗提供了新思路。

研究采用了多项关键技术：动态光散射(DLS)用于纳米颗粒表征；Western blot分析蛋白沉默效率；乳酸脱氢酶(LDH)法检测细胞毒性；克隆形成实验评估长期增殖抑制；共聚焦显微镜观察siRNA内化过程。所有实验均在标准细胞培养条件下进行，使用人源U87胶质母细胞瘤细胞和GIST-T1胃肠道间质瘤细胞系。

WRAP5:siRNA靶向U87细胞中三种不同蛋白
研究发现WRAP5纳米颗粒能有效递送单个siRNA，在U87细胞中实现CDK4(>80%)、MCL-1(～80%)和CD1(～80%)的沉默。值得注意的是，CD1沉默需要更高siRNA浓度(50nM)，这可能与其蛋白稳定性或表达水平有关。DLS显示所有纳米颗粒粒径在50-150nm之间，多分散指数(PdI)<0.3，表明体系均一稳定。

WRAP5纳米颗粒封装多达3种siRNA实现U87细胞蛋白沉默
通过"二元鸡尾酒"策略(4/1 siRNA比例)，研究人员实现了CD1和CDK4的同步沉默，且发现协同效应——CDK4沉默效率(>90%)显著高于单siRNA条件(～70%)。扩展至"三元鸡尾酒"(14/3/3比例)后，三种蛋白(CD1/CDK4/MCL-1)在20nM总浓度下即达到70-90%沉默，证实多靶点协同优势。

WRAP5:siMIX纳米颗粒：U87细胞增殖的影响
长期(14天)克隆形成实验显示，WRAP5:siMIX(40nM)使U87细胞增殖减少40%，而单siRNA处理无显著效果。替换实验表明MCL-1沉默对表型影响最大，其缺失使增殖抑制降至20%，提示同时靶向细胞周期和凋亡通路的重要性。

WRAP5:siMIX纳米颗粒：适用于GIST细胞转染
在GIST-T1细胞中，研究人员调整了siRNA比例(6/8/6)以适应不同的蛋白表达谱。共聚焦显微镜证实三种荧光标记siRNA能同步内化。Western blot显示该比例在40nM时实现约50%的三种蛋白同步沉默，60nM时达70%。

WRAP5:siMIX纳米颗粒：抑制GIST-T1细胞增殖
克隆形成实验证实，优化后的siMIX使GIST-T1细胞增殖减少30%，而单siRNA或siNEG替代组无此效果，再次验证多靶点策略的必要性。

这项研究系统证明了WRAP5纳米颗粒作为多siRNA共递送平台的巨大潜力。通过精确调整siRNA比例适应不同癌细胞特性，研究人员实现了CDK4、CD1和MCL-1的高效协同沉默，最终在两种难治性癌症模型中显著抑制细胞增殖。特别值得注意的是，该技术克服了单靶点治疗的局限性，且无需病毒载体，安全性高。相比现有GalNAc偶联物或脂质纳米颗粒递送系统，WRAP5平台具有制备简单、粒径均一、细胞穿透效率高等优势。研究还揭示了个性化siRNA比例设计的重要性——U87细胞最佳比例为14/3/3，而GIST-T1细胞需要6/8/6，这为临床转化提供了重要参数。这些发现不仅为胶质母细胞瘤和GIST治疗提供了新思路，更开创了基于肽纳米颗粒的多靶点基因沉默技术平台，在精准医疗领域具有广阔应用前景。