一、文献基础信息

英文标题:Hierarchical self-uncloaking CRISPR-Cas13a–customized RNA nanococoons for spatial-controlled genome editing and precise cancer therapy 
中文标题:层级自解蔽CRISPR-Cas13a定制RNA纳米茧用于空间可控基因编辑与精准肿瘤治疗
期刊:Science Advances 
原文链接:https://www.science.org/doi/full/10.1126/sciadv.abn7382 
发表时间:2022-05-18
作者:Ningke Fan, Xintong Bian, Meng Li, Junman Chen, Haiping Wu, Qiling Peng, Huijie Bai, Wenqian Cheng, Liangsheng Kong, Shijia Ding, Siqiao Li, Wei Cheng

 

 

二、文献核心主要内容

研究背景:
CRISPR-Cas13a是靶向RNA的基因编辑工具,具备顺式靶向切割靶RNA、反式非特异性RNA collateral切割活性;但游离Cas13a核糖核蛋白(RNP)在体内易降解,非可控激活会带来脱靶毒性,亟需空间可控激活的递送载体。RNA纳米海绵(RNSs)是滚环转录(RCT)组装得到的可编程RNA纳米载体;酸可降解纳米胶囊(NCs)包封Cas13a-crRNA核糖核蛋白,构建层级自解蔽RNA纳米茧RNCOs-D,共载阿霉素DOX,实现基因-化疗协同治疗胶质母细胞瘤(EGFRvIII阳性)。

主要内容与实验结果:
研究合成RNA纳米海绵RNSs,使用FAM-NHS ester对Cas13a蛋白进行FAM荧光标记,用于载体组装、细胞内示踪共定位表征。纳米复合物经EGFR适配体靶向进入肿瘤细胞;第一步自解蔽:胞内酸性内体/溶酶体促使酸降解纳米胶囊NCs解体,释放Cas13a-crRNA;第二步自解蔽:Cas13a识别并切割EGFRvIII mRNA,激活反式切割活性,降解作为底物的RNSs骨架,释放DOX。体外实验证实,酸性条件下NCs解体恢复Cas13a酶活;3D细胞模型、共聚焦成像证实载体在细胞内分步解体释放 cargo。U87-EGFRvIII荷瘤裸鼠体内实验,RNCOs-D有效沉默EGFRvIII mRNA,显著抑制肿瘤生长,肿瘤抑制率高,主要脏器H&E染色无明显损伤,生物安全性良好;nRNCOs-D(不可降解纳米胶囊)对照组无显著治疗效果,证明层级激活机制的必要性。

研究结论:
该层级自解蔽RNA纳米茧实现Cas13a空间可控激活,完成基因编辑与化疗药物顺序释放,对EGFRvIII阳性胶质母细胞瘤实现协同治疗;为CRISPR-RNP蛋白核糖核蛋白的智能响应递送提供新方案。

 

三、文献引用瑞禧产品

引用瑞禧产品:FAM-NHS ester(FAM琥珀酰亚胺酯)

瑞禧相关产品:
各类NHS活化荧光染料(FITC-NHS、Cy系列-NHS)、蛋白荧光标记试剂、蛋白修饰定制服务。

原文佐证:
原文材料方法部分写明FAM-NHS ester用于标记Cas13a蛋白;利用NHS与蛋白表面氨基共价偶联,使Cas13a带上FAM绿色荧光标签;借助荧光,通过共聚焦显微镜观察Cas13a在纳米载体、细胞内的分布,验证纳米胶囊NCs是否成功包封Cas13a、细胞内载体解蔽后蛋白释放情况,是载体组装、胞内行为验证的关键示踪试剂。

 

四、相关文献:

1、羧基磁珠免疫捕获外泌体用于肿瘤标志物检测|Immuno-capture of exosomes by carboxyl magnetic beads for tumor marker detection|Lina Xu, Jingfei Zhang, Rong Chen, et al.

2、DSPE-PEG-R8穿膜肽脂质体促进mRNA胞内递送|DSPE-PEG-R8 cell-penetrating peptide liposomes promote mRNA intracellular delivery|Xiaoyan He, Peng Zhang, Yuanyuan Wang, et al.

3、FAM-NHS标记多糖探针用于细胞糖蛋白荧光成像|FAM-NHS labeled polysaccharide probe for cellular glycoprotein fluorescence imaging|Hongxia Liu, Wei Chen, Na Li, et al.

4、mPEG-DSPE修饰纳米红细胞载体负载光热试剂|mPEG-DSPE modified nanoerythrocyte carriers loaded with photothermal agent|Chunlei Zhang, Ran Wang, Lei Yu, et al.

5、Ang2-DSPE-PEG脂质体负载多奈哌齐用于AD脑递送|Ang2-DSPE-PEG liposomes loaded with donepezil for AD brain delivery|Yue Li, Xia Liu, Jian Zhang, et al.

6、FITC-Dextran用于大鼠急性胰腺炎肠屏障损伤评价|FITC-Dextran for evaluation of intestinal barrier injury in rat acute pancreatitis|Zhiqiang Wang, Linhua Sun, Tao Yu, et al.

7、DSPE-PEG-Biotin生物素化脂质体用于链霉亲和素桥接靶向|DSPE-PEG-Biotin biotinylated liposomes for streptavidin-bridged targeting|Qi Chen, Mengya Xu, Xiang Liu, et al.

8、PLGA-PEG纳米粒包载柚皮素用于肺纤维化治疗|Naringenin-loaded PLGA-PEG nanoparticles for pulmonary fibrosis therapy|Ying Zhang, Hao Wu, Lina Chen, et al.