關(guān)鍵詞:去唾液酸糖蛋白受體 (asialoglycoprotein receptor,ASGPR),N-乙酰半乳糖胺(GalNAc), GaINAc-siRNA,食蟹猴肝細(xì)胞,siRNA遞送,肝細(xì)胞轉(zhuǎn)染,肝細(xì)胞自由攝取,肝細(xì)胞遞送,原代肝細(xì)胞,猴肝細(xì)胞,人肝細(xì)胞,Cynomolgus Monkey Hepatocytes(PCH), Human Primary Hepatocytes(PHH), Primary hepatocyte siRNA transfection,siRNA Galnac hepatocyte delivery,Hepatic Targeted Delivery
siRNA等小核酸藥物通常需要借助遞送系統(tǒng)以提高其遞送效率和組織靶向性。GalNAc(N-乙酰半乳糖胺)偶聯(lián)修飾是當(dāng)前最常用的siRNA遞送系統(tǒng),目前上市的siRNA藥物絕大多數(shù)采用GalNAc修飾來完成細(xì)胞內(nèi)siRNA遞送。GalNAc是去唾液酸糖蛋白受體(Asialoglycoprotein receptor,ASGPR)的配體,ASGPR在肝細(xì)胞的膜表面高度特異性表達(dá),GaINAc-siRNA (siRNA Galnac hepatocyte delivery)偶聯(lián)物通過特異性結(jié)合去唾液酸糖蛋白受體,在細(xì)胞內(nèi)吞作用下,將siRNA從細(xì)胞表面轉(zhuǎn)運至細(xì)胞中,從而實現(xiàn)肝細(xì)胞靶向遞送(Primary hepatocyte siRNA transfection)。由此可見,肝細(xì)胞膜表面ASGPR的表達(dá)情況是影響GaINAc-siRNA (siRNA Galnac hepatocyte delivery)等小核酸藥物進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮藥效的重要因素之一。因此,在小核酸藥物研發(fā)初期,對肝細(xì)胞膜表面ASGPR的表達(dá)情況進(jìn)行檢測是十分必要的,這對于體外評估小核酸藥物肝細(xì)胞自由攝取、肝細(xì)胞轉(zhuǎn)染等情況具有重要意義。
一、ASGPR簡介
去唾液酸糖蛋白受體 (asialoglycoprotein receptor,ASGPR),又名肝凝集素(liver lectin),最初由美國的兩位科學(xué)家Gilbert Ashwell和Anatol Morell于1965年發(fā)現(xiàn),因此也被稱作“Ashwell-Morell 受體”。哺乳動物的ASGPR由分子量約為48 kDa的大亞基 H1和分子量約為40 kDa的小亞基H2 這兩個不同基因編碼的亞基組成,這兩個亞基是彼此高度同源的糖蛋白,兩個亞基都屬于Ⅱ型跨膜蛋白,且在哺乳動物中兩者含量的比例約為3:1,二者聯(lián)合具有內(nèi)吞作用。ASGPR的大小兩個亞基又分別有不同的剪接異構(gòu)體,如圖1所示。
圖1 H1和H2亞基不同的剪切異構(gòu)體 (a)H2的剪切異構(gòu)體 (b)H1的剪切異構(gòu)體(來源:人體去唾液酸糖蛋白受體的檢測)
ASGPR以極性方式表達(dá)于肝實質(zhì)細(xì)胞正弦和基底外側(cè)的細(xì)胞膜表面,除了肝細(xì)胞表面,ASGPR還會表達(dá)在一些肝外組織中,例如腹膜巨噬細(xì)胞,大鼠及人類睪丸,人類精子,人腸上皮細(xì)胞和甲狀腺細(xì)胞。然而,ASGPR在肝細(xì)胞上的表達(dá)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了身體其他部位所表達(dá)的ASGPR,一個肝細(xì)胞中平均高表達(dá)500,000個ASGPR。ASGPR能專一識別和結(jié)合末端帶有半乳糖(Gal)殘基或乙酰半乳糖胺(GalNAc)殘基的寡糖或寡糖蛋白,目前已見報導(dǎo)的ASGPR配體包括去唾液糖蛋白、乳糖酸(lactoBioni cacid, LA)、半乳糖化配體(galactosylated ligand,Gal)、無唾液酸胎球蛋白(AF)以及豆甾醇糖苷(soyBean-derived sterylglucoside,SG)等。其中,N-乙酰半乳糖胺(GalNAc)是與ASGPR結(jié)合能力最強的一種乳糖類似物。因此,可利用ASGPR的內(nèi)吞機制及配體特性以實現(xiàn)藥物的肝內(nèi)靶向遞送(Hepatic Targeted Delivery)。
二、ASGPR:GalNAc-siRNA偶聯(lián)藥物實現(xiàn)肝靶向遞送(Hepatic Targeted Delivery)的關(guān)鍵靶點
siRNA藥物具有基因沉默效率高、高度特異性、靶點范圍廣、不良反應(yīng)可控、可實現(xiàn)長效作用、合成方便等優(yōu)點,是當(dāng)前極具前途的小核酸藥物。然而,siRNA藥物通常不具備特定器官和組織的靶向性,難以單獨成藥。此外,siRNA的分子量較大,且?guī)в胸?fù)電荷,使其不能自由通過生物膜。因此,siRNA藥物通常需要借助遞送系統(tǒng)以提高遞送效率和組織靶向性。
GalNAc(N-乙酰半乳糖胺)是當(dāng)前最常用的siRNA藥物遞送系統(tǒng),目前上市的siRNA藥物絕大多數(shù)采用GalNAc修飾來完成細(xì)胞內(nèi)遞送(表1)。正如上文中提到的,GalNAc是去唾液酸糖蛋白受體(ASGPR)的高親和力靶向配體,其與ASGPR的結(jié)合具有高度特異性,ASGPR是一種內(nèi)吞性受體,在肝細(xì)胞膜表面高度特異性表達(dá)。通過ASGPR和網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞作用,GalNAc能夠有效地將siRNA藥物從肝細(xì)胞表面轉(zhuǎn)運至細(xì)胞質(zhì)內(nèi)部。隨后,GalNAc-siRNA 偶聯(lián)物與ASGPR分離,ASGPR回到細(xì)胞表面而GalNAc-siRNA偶聯(lián)物進(jìn)一步解離,釋放出的游離siRNA在細(xì)胞質(zhì)中沉默基因進(jìn)而發(fā)揮藥效。GalNAc-siRNA偶聯(lián)物與ASGPR結(jié)合及細(xì)胞內(nèi)遞送過程如圖2所示。
表1 上市siRNA藥物一覽


圖2 GalNAc-siRNA偶聯(lián)物與ASGPR結(jié)合及細(xì)胞內(nèi)遞送過程(來源:GalNAc-siRNA Conjugates: Leading the Way for Delivery of RNAi Therapeutics)
由此可見,ASGPR是GalNAc-siRNA偶聯(lián)藥物實現(xiàn)肝內(nèi)靶向遞送的關(guān)鍵靶點,其在肝細(xì)胞膜表面的表達(dá)情況是影響siRNA等小核酸藥物進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮藥效的重要因素之一。因此,在siRNA等小核酸藥物研發(fā)初期,對肝細(xì)胞膜表面ASGPR的表達(dá)情況進(jìn)行檢測對于體外評估siRNA等藥物肝細(xì)胞自由攝取和肝細(xì)胞轉(zhuǎn)染等情況具有重要意義。
三、IPHASE 貼壁食蟹猴肝細(xì)胞Cynomolgus Monkey Hepatocytes(PCH)ASGPR靶點檢測
鑒于此,IPHASE作為體外研究生物試劑引領(lǐng)者,不斷開拓創(chuàng)新,緊跟市場發(fā)展步伐,及時響應(yīng)客戶需求,對生產(chǎn)的貼壁食蟹猴肝細(xì)胞Cynomolgus Monkey Hepatocytes(PCH) ASGPR靶點表達(dá)情況進(jìn)行檢測,旨在為廣大客戶提供優(yōu)質(zhì)的siRNA藥物體外研究模型。IPHASE技術(shù)人員以0.5 million cells/ml的細(xì)胞密度鋪板于96孔板中,待細(xì)胞貼壁4h后檢測ASGPR表達(dá)情況,結(jié)果顯示IPHASE研發(fā)的食蟹猴肝細(xì)胞高表達(dá)ASGPR,說明IPHASE生產(chǎn)的食蟹猴原代肝細(xì)胞(Primary Hepatocytes)較好的保留了肝細(xì)胞表面膜上蛋白的表達(dá),可滿足客戶的試驗需求。

此外,IPHASE為滿足不同客戶的研究方向,以豐富的研發(fā)經(jīng)驗和技術(shù)體系,生產(chǎn)了多種屬、多品系的原代肝細(xì)胞(Primary Hepatocytes)及相關(guān)輔助產(chǎn)品,如下表所示為部分產(chǎn)品,以助力廣大客戶的藥物研發(fā)需求。
產(chǎn)品描述 |
規(guī)格 |
人貼壁/懸浮原代肝細(xì)胞Human Primary Hepatocytes(PHH) |
4-6million |
食蟹猴貼壁/懸浮肝細(xì)胞 |
2/5 million |
恒河猴貼壁/懸浮肝細(xì)胞 |
2/5 million |
比格犬貼壁/懸浮肝細(xì)胞 |
2/5 million |
SD大鼠貼壁/懸浮肝細(xì)胞 |
2/5 million |
ICR/CD-1小鼠貼壁/懸浮肝細(xì)胞 |
2/5 million |
金黃地鼠懸浮肝細(xì)胞 |
2/5 million |
貓懸浮/貼壁肝細(xì)胞 |
2/5 million |
小型豬貼壁/懸浮肝細(xì)胞 |
2/5 million |
新西蘭兔貼壁/懸浮肝細(xì)胞 |
2/5 million |
肝細(xì)胞代謝培養(yǎng)基 |
10mL |
人/動物肝細(xì)胞復(fù)蘇培養(yǎng)基 |
50/10mL |
肝細(xì)胞鋪板培養(yǎng)基 |
20mL |
肝細(xì)胞維持培養(yǎng)基 |
50mL |
參考資料:
[1] Springer AD, Dowdy SF. GalNAc-siRNA Conjugates: Leading the Way for Delivery of RNAi Therapeutics. Nucleic Acid Ther. 2018;28(3):109-118.
[2] 施奇敏. 人體去唾液酸糖蛋白受體的檢測[D]. 江南大學(xué). 2019.
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