[发明专利]含有RNA配体的纳米颗粒

说明书

本分案申请是基于申请号为201207160023797.0，申请日为2005年05月24日，发明名称为“含有RNA配体的纳米颗粒”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及纳米颗粒，更具体地涉及含有RNA配体如小干扰RNA（siRNA）和微RNA（miRNA）的纳米颗粒，及其在各种应用中的用途。

背景技术

已经发现小RNA分子在调节基因表达中起着多种作用。这些作用包括小干扰RNA（siRNA）对mRNA的定向降解，转录后基因沉默（PTG），微RNA（miRNA）对mRNA的发育可控型序列特异性翻译抑制作用和定向转录基因沉默。RNA i活性限制了转座子转移并提供了抗病毒防御（Pal-Bhadra等，2004）。也已经证明了RNAi机构和小RNA在异染色质复合物的寻靶以及特定染色体位点上的外遗传基因沉默中的作用（Verdel等，2004）。双链RNA（dsRNA）依赖性转录后沉默，也称为小抑制RNA（siRNA）或RNA干扰（RNAi），是其中dsRNA复合物可以靶向准特异性的同源基因以在短时间段内沉默的现象。它作为促进具有序列同一性的mRNA降解的信号。20-nt siRNA通常足够长以诱导基因特异性沉默，而且足够短以避开宿主应答（Elbashir等，2001）。定向基因产物表达的降低可以是大范围的，具有由几个siRNA分子诱导的90%沉默。

由于小分子寡核苷酸的递送可以绕过与基因治疗相关的困难，所以使用siRNA可能具有优于传统基因治疗的优势。迄今为止，基于载体的治疗基因的体内有效递送仍然是成功的基因治疗中的障碍。已经观察到尽管通过siRNA对靶基因的剔除不是永久性的，单独的siRNA转染可以导致亲本以及子代细胞中靶蛋白的抑制延长（Tuschl，2001）。然而，siRNA的递送在本领域中仍然存在问题。

WO 02/32404（Consejo Superior de Investigaciones Scientificas）公开了由金属或半导体原子形成的纳米颗粒，其中包含碳水化合物的配体与纳米颗粒的核心共价连接。这些纳米颗粒用于调节碳水化合物介导的相互作用且是可溶而无毒的。享有GB-A-0313259.4（Consejo Superior de Investigaciones Scientificas和Midatech Limited）优先权的PCT申请公开了具有核心的磁性纳米颗粒，该核心包含钝态的磁性金属原子，核心与配体共价连接。

发明内容

泛泛地说，本发明涉及具有核心的纳米颗粒，该核心包含金属和/或半导体原子，核心与RNA配体共价连接。RNA配体通常是设计来模拟小干扰RNA（siRNA）和微RNA（miRNA）序列的短RNA序列。纳米颗粒可以用于递送RNA配体并具有广泛的用途，可在体外系统中应用和用于治疗或诊断。例如，本发明的纳米颗粒可以用于（1）定向转录基因沉默，（2）定向mRNA降解，（3）mRNA成象，（4）通过使用相同或不同纳米颗粒上的多种RNA配体来抑制各种途径，（5）气雾剂递送，例如至肺，（6）结合mRNA沉默用于靶向siRNA抗性mRNA和（7）用作功能基因组中的工具。

在本领域中，根据其来源将短RNA序列称为“短干扰RNA”（siRNA）或“微RNA”（miRNA）。两种类型的序列都可以通过结合互补RNA（nmRNA）和引发mRNA消除（RNAi）或阻止mRNA翻译成蛋白质用于下调基因表达。siRNA通过长双链RNA的加工来产生，且实际上发现时通常是外源的。微干扰RNA（miRNA）是内源编码的小非编码RNA，通过短发夹的加工来产生。siRNA和miRNA都可以抑制带有部分互补靶序列的mRNA的翻译而没有RNA剪切，且可以降解带有完全互补序列的mRNA。RNAi途径还作用于基因组，如描述于Science，301：1060-1061，2003。

与纳米颗粒相连的RNA可以是单链或双链的（双链体）。将miRNA样序列用作配体的情况中，RNA序列可以是发夹，即包括部分互补区，接近它们可以退火形成发夹的末端。纳米颗粒可以任选地包含另外类型的配体，如碳水化合物来形成糖纳米颗粒，和/或多于一种的siRNA。以下将更详细地讨论纳米颗粒及其用途。有利地，siRNA与纳米颗粒的连接可以提供对siRNA的保护使之不受血液、组织培养基中或细胞内存在的核糖核酸外切酶的影响。

因此，第一个方面中，本发明提供了含有核心的纳米颗粒，该核心包括金属和/或半导体原子，其中核心与多种配体共价连接且配体包括RNA配体。