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Effect of Cationic Lipid Type in Folate-PEG-Modified Cationic Liposomes on Folate Receptor-Mediated siRNA Transfection in Tumor Cells

机译：叶酸-PEG修饰的阳离子脂质体中阳离子脂质类型对肿瘤细胞中叶酸受体介导的siRNA转染的影响

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摘要

In this study, we examined the effect of cationic lipid type in folate (FA)-polyethylene glycol (PEG)-modified cationic liposomes on gene-silencing effects in tumor cells using cationic liposomes/siRNA complexes (siRNA lipoplexes). We used three types of cationic cholesterol derivatives, cholesteryl (3-((2-hydroxyethyl)amino)propyl)carbamate hydroiodide (HAPC-Chol), N-(2-(2-hydroxyethylamino)ethyl)cholesteryl-3-carboxamide (OH-Chol), and cholesteryl (2-((2-hydroxyethyl)amino)ethyl)carbamate (OH-C-Chol), and we prepared three types of FA-PEG-modified siRNA lipoplexes. The modification of cationic liposomes with 1–2 mol % PEG-lipid abolished the gene-silencing effect in human nasopharyngeal tumor KB cells, which overexpress the FA receptor (FR). In contrast, FA-PEG-modification of cationic liposomes restored gene-silencing activity regardless of the cationic lipid type in cationic liposomes. However, the optimal amount of PEG-lipid and FA-PEG-lipid in cationic liposomes for selective gene silencing and cellular uptake were different among the three types of cationic liposomes. Furthermore, in vitro transfection of polo-like kinase 1 (PLK1) siRNA by FA-PEG-modified liposomes exhibited strong cytotoxicity in KB cells, compared with PEG-modified liposomes; however, in in vivo therapy, intratumoral injection of PEG-modified PLK1 siRNA lipoplexes inhibited tumor growth of KB xenografts, as well as that of FA-PEG-modified PLK1 siRNA lipoplexes. From these results, the optimal formulation of PEG- and FA-PEG-modified liposomes for FR-selective gene silencing might be different between in vitro and in vivo transfection.
机译：在这项研究中，我们使用阳离子脂质体/ siRNA复合物（siRNA脂质复合物）研究了叶酸（FA）-聚乙二醇（PEG）修饰的阳离子脂质体中阳离子脂质类型对肿瘤细胞中基因沉默效应的影响。我们使用了三种类型的阳离子胆固醇衍生物：胆甾醇基（3-（（（2-羟乙基）氨基）丙基）氨基甲酸酯氢碘酸盐（HAPC-Chol），N-（2-（2-羟乙基氨基）乙基）胆固醇-3-甲酰胺（OH） -Chol）和胆固醇基（2-（（（2-羟乙基）氨基）乙基）氨基甲酸酯（OH-C-Chol），我们制备了三种类型的FA-PEG修饰的siRNA脂质复合物。用1-2 mol％PEG-脂质修饰阳离子脂质体，消除了人类鼻咽肿瘤KB细胞中的基因沉默效应，后者过表达FA受体（FR）。相反，无论阳离子脂质体中的阳离子脂质类型如何，阳离子脂质体的FA-PEG修饰均可恢复基因沉默活性。但是，阳离子脂质体中用于选择性基因沉默和细胞摄取的最佳PEG-脂质和FA-PEG-脂质的最佳量在三种类型的阳离子脂质体中有所不同。此外，与PEG修饰的脂质体相比，FA-PEG修饰的脂质体体外转染polo样激酶1（PLK1）siRNA在KB细胞中表现出较强的细胞毒性。然而，在体内治疗中，肿瘤内注射PEG修饰的PLK1 siRNA脂质复合物抑制了KB异种移植物以及FA-PEG修饰的PLK1 siRNA脂质复合物的肿瘤生长。根据这些结果，在体外和体内转染之间，用于FR选择性基因沉默的PEG和FA-PEG修饰脂质体的最佳配方可能会有所不同。

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