近期，生物材料學(xué)領(lǐng)域權(quán)威雜志《Biomaterials》發(fā)表了健康科學(xué)研究所張曉玲研究員題為 “Biscarbamate cross-linked low molecular weight PEI for delivering IL-1 receptor antagonist gene to synoviocytes for arthritis therapy”的研究論文。本文介紹了健康所骨科細(xì)胞與分子生物學(xué)課題組近年來在新型基因給藥系統(tǒng)方面的最新研究進(jìn)展。相關(guān)工作是由健康科學(xué)研究所碩士研究生向晟楠及交大藥學(xué)院蘇靖博士等合作完成。
聚陽離子類載體由于其較高的基因物質(zhì)凝聚能力從而被廣泛用于基因輸送，然而傳統(tǒng)用于基因輸送的聚陽離子類載體如：聚乙烯亞胺（PEI）缺少可降解的化學(xué)鍵從而難以在細(xì)胞及生物體內(nèi)代謝清除從而具有較大的毒性。所以如何降低聚陽離子載體對細(xì)胞的毒性一直以來都是其走向臨床基因（分子）治療應(yīng)用的關(guān)鍵問題之一。對載體化學(xué)結(jié)構(gòu)中引入可降解的化學(xué)鍵，使其能夠在生物體內(nèi)自行降解成小分子量的片段并最終得以代謝清除是降低載體毒性的有效途徑之一。
近年來健康科學(xué)研究所骨科細(xì)胞與分子生物學(xué)組與上海交通大學(xué)藥學(xué)院金拓教授課題組在非病毒基因輸送體系的研發(fā)及骨相關(guān)疾病的治療領(lǐng)域進(jìn)行了一系列的研究合作。該文介紹了在合作研究中開發(fā)出的一種新型可降解聚陽離子基因輸送載體：PEI-Bu。該載體在體外可降解并且相比傳統(tǒng)已商品化的聚陽離子載體PEI對大鼠原代滑膜細(xì)胞具有較低的細(xì)胞毒性，同時(shí)其轉(zhuǎn)染效率也明顯高于PEI轉(zhuǎn)染組。利用對大鼠原代滑膜細(xì)胞轉(zhuǎn)染治療基因白介素1受體拮抗蛋白（IL-1Ra）以后可有效下調(diào)炎癥因子白介素-1所誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎相關(guān)基因的高表達(dá)，使其表達(dá)量接近于正常水平，證明PEI-Bu在關(guān)節(jié)炎治療領(lǐng)域具有潛在開發(fā)價(jià)值。本文同時(shí)探討了可降解基因載體對細(xì)胞的毒性及內(nèi)吞機(jī)理，為藥物學(xué)家，材料學(xué)家今后設(shè)計(jì)出低毒高效的可降解載體提供了理論參考。
該課題得到國家科技部、中科院、上海市教委以及上海交通大學(xué)相關(guān)基金的資助。
