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一周多以来，ChatGPT-4 就像是一颗炸弹，大杀四方，Midjourney V5、Google Bard、Microsoft 365 Copilot、Adobe Firefly、New Bing 、文心一言/格等各种迭代或者新产品让AI 的魔力转圈圈。有人甚至预言这是碳基生物开启硅基生物的历史性时刻，未来控制世界的一定是 AI，人类仅仅剩下一点点价值，那就是为 AI 提供真实世界的新信息。从我浅浅的试玩来看（今天的标题也是NewBing润色的），目前这些 AI 产品还没有很好地接入生命科学领域的数据库，很难画出理想的细胞结构或者代谢途径。不过，这些都只是接入的小问题，未来 GPT 肯定会颠覆生命科学领域的研究方式，淘汰掉 99%的导师，AI 会替你定好课题，每天详细的试验方案，数据处理以及文章写作，只需要你做一个手艺精湛的实验员。回到这期内容，我们分享关于靶向性递送 siRNA 和小分子药物促进肿瘤细胞凋亡的相关研究。据 WHO 估计，癌症死亡人数从 2018 年的 940 万增加至 2020 年的一千万。现有的癌症治疗手段主要包括局部手术治疗、全局性的化疗及免疫疗法，这些治疗手段可以单独使用或者联用。对于非霍奇淋巴瘤患者来说，化疗是主要的选择。然而，随着治疗时间的延长，由于癌细胞慢慢耐受凋亡，许多癌症患者将会丧失对化疗的响应。在肿瘤细胞中，经常存在一些过表达的基因，例如抗凋亡蛋白等，与肿瘤的发生、发展、侵袭和转移密切关，这些过度表达的基因成为潜在的治疗靶点。通过向肿瘤细胞中递送小干扰 RNA 抑制肿瘤细胞中过表达的基因，促进肿瘤细胞凋亡成为治疗癌症的新型治疗手段。在许多临床试验中，联合使用靶向性的小干扰 RNA 药物和其他各种小分子药物，以增强治疗效果。DOX(阿霉素，doxorubicin)是一种广泛使用的蒽环类抗癌药物，可以插入 DNA、抑制拓扑异构酶 II、产生活性氧和干扰脂质代谢，导致癌细胞死亡。但是，DOX 没有特异性，它可以作用于任何细胞的 DNA，不仅杀死癌细胞，也会损伤正常细胞，尤其是心肌细胞、造血细胞和毛囊细胞，从而导致严重的心脏毒性、骨髓抑制和脱发等副作用。DOX 的特异性可以通过与其他类型的纳米载体（如脂质囊泡、分子印迹聚合物等）结合，形成具有靶向性和触发释放性的复合纳米粒子，从而提高药物的靶向性、减少药物的副作用和耐药性。早在 1995 年，多柔比星 (Doxil®，doxorubicin ) 的脂质体制剂就成为第一个获得 FDA 批准的纳米药物。目前，已有多项研究表明在各种癌症类型中，共递送 DOX 和核酸药物能够提升治疗效果：Survivin 是一种抗凋亡蛋白，在多种恶性肿瘤细胞中过表达。叶酸（folic acid，FA）受体在多种类型的肿瘤细胞中高度表达，例如，乳腺癌，肝癌，结肠癌。借助受体介导的胞吞作用，FA 修饰能够提升纳米载体在肿瘤细胞中内化过程。2-（二异丙基氨基）乙基甲基丙烯酸酯（DPA）的 3 个氨基在肿瘤酸性微环境（PH 6.5）中会发生质子化，在制备纳米递送载体时，经常会插入 PH 响应基团作为疏水性核心。有研究人员，利用嫁接有 DPA 和叶酸的壳聚糖三甲基化物（TMC）制备纳米颗粒（FTD NPs），共递送 DOX 和 Survivin CRISPR/Cas9 表达质粒（sgSurvivin pDNA）或 Survivin shRNA 表达质粒（iSur pDNA）。A 修饰增强了肿瘤细胞对装载在 FTD NPs 中的 DOX 和 pDNA 的摄取.DPA 修饰导致 FTD NPs 的 pH 敏感性，在酸性条件下触发 DOX 的快速释放。值得注意的是，FTD/DOX/sgSurvivin pDNA NPs 的体外和体内抗肿瘤效果优于单独递送 DOX 或 sgSurvivin pDNA 的效果，而与 FTD/DOX/iSur pDNA NPs 的效果相当。有人利用通过席夫碱连接咪唑的树枝状介孔二氧化硅纳米颗粒（DMSN）来递送 DOX 药物和可表达 shRNA-survivin 的质粒，插入纳米颗粒的携带正电荷的咪唑与核酸药物/癌症细胞通过静电作用提升递送系统的负载能力和细胞摄取能力。而且，在胞内体的酸性环境中，席夫碱 linker 会发生水解，促进咪唑/pDNA 从 DMSN 纳米颗粒中的解离释放。近年来，磁性药物递送系统已被用在靶向性治疗中。温敏性的磁性纳米脂质体由 3 种成分构成，阳离子脂质（DOTAP）、温敏性磷脂（DPPC）以及磁性纳米离子（Fe3O4 或者 Gd-DTPA）。磁性纳米离子在外部磁场的作用会产生局部热效应，而 DPPC 磷脂会在 41.5°C 左右发生相变，使得脂质囊泡在高温下变得更加通透，从而释放出包裹的药物。SATB1 是一种染色体组织蛋白，在多种肿瘤中过度表达，并与肿瘤的发生、发展、侵袭和转移有关，因此被认为是一种致癌因子和潜在的治疗靶点。通过递送靶向 SATB1 基因的短的发卡干扰 RNA（shRNA），能够抑制肿瘤细胞的增殖和侵袭，促进肿瘤细胞凋亡。华中科技大学同济医学院王国斌教授曾利用兼具温敏性和磁性的阳离子脂质体共递送 DOX 和 sh-RNA-STAB1 进行胃癌治疗，在小鼠模型中取得不错效果。通过增强非同源末端的 DNA 修复或者过表达抗凋亡蛋白，癌细胞得以逃脱凋亡。Bcl-2 蛋白是一种在非霍奇淋巴瘤中发现的主要抗凋亡因子。Bcl-2 蛋白会插入线粒体和内质网膜上面，阻止释放凋亡诱导因子和细胞色素 c，抑制 Capse-介导的内在细胞凋亡途径。由于 Bcl-2 具有非常重要的抗凋亡作用，人们研发出有许多靶向性抑制或者下调 Bcl-2 蛋白表达的反义寡核酸以及小分子癌症药物。单独使用这些 Bcl-2 靶向性药物的癌症治疗效果有限，许多临床试验都是与其他的各种化疗药物联用，例如，引发 DNA 双链断裂的广谱性促凋亡癌症药物 DOX。然而，癌细胞中过表达的 Bcl-2 蛋白会很大程度上中和掉 DOX 的促凋亡效果，所以，人们设想，如果将 Bcl-2 靶向性药物和 DOX 共同递送到细胞中，那么应该会极大地促进癌细胞的凋亡。与脂质体（Liposomes）不同，脂质纳米颗粒（LNP）拥有紧密的球形结构，非常适合递送 siRNA。如果通过物理包封的形式，将小分子药物插入 LNPs 中，可能会破坏 LNPs 高度组织的结构，造成极低的包封效率，使得纳米颗粒球形结构变得不稳定。2022 年，宾夕法尼亚大学生物工程系 MJMitchell 实验室在 Acta Pharmaceutica Sinica B 发表文章：Doxorubicin-conjugated siRNA lipid nanoparticles for combination cancer therapy，为避免上述问题，他们优化 LNP 配方，将 DOX-EMCH 直接连接到 LNPs 表面，包封 siBlc-2 RNA，下调抗凋亡蛋白 Bcl-2 的表达，同时也成功地将 DOX 输送到细胞核中，有效地抑制淋巴瘤 NSG 小鼠模型中的肿瘤生长，这种新型递送系统未来可用于开发各种核酸药物和 DOX 癌症联合治疗。DOX-EMCH 是一种临床前体药物，具有马来酰亚胺基团和酸敏感的肼键，在血浆中非常稳定，但是，一旦进入弱酸性环境中，例如胞内体，腙键变回会发生断裂，释放出母体药物。LNP 的经典组分包括磷脂（DSPC）、胆固醇、PEG 修饰脂质和可电离脂质。研究人员利用硫醇化磷脂 （PTE）替代 DSPC，优化配方，制备 LNP2。凭借 PTE 上面的巯基和 DOX-EMCH 上面的马来酰亚胺基团之间发生的点击化学反应，生成一个硫代琥珀酰亚胺产物，这样便可直接让 DOX-EMCH 连接到 LNP 上面。如果将 PBS 缓冲液 PH 调整为对应晚期胞内体/溶酶体内的 PH5.1 后，第 8h，LNP2-DOX 中的 DOX 药物会释放 80%，在第 24h，解决 90%的 DOX 药物将会释放出来。相比之下，PBS 缓冲液 PH 调整为 7.4 后，第 8h，LNP2-DOX 中的 DOX 药物仅有 40%释放出来。将 Burkitts 淋巴瘤（Raji）细胞注射到小鼠中，14 天后，间隔多次瘤内注射 1μg siBcl-2 LNP2 或者 siBcl-2 LNP2-DOX。在未接受治疗的小鼠体内，肿瘤组织从治疗开始到治疗第 11 天时大小增长了 10 倍。体外实验显示，siBcl-2 LNP2 没有细胞毒性，但是，在小鼠体内，siBcl-2 LNP2 会显著抑制肿瘤生长，这可能是由于体内存在促凋亡压力，例如，低氧或者营养物质短缺。对于 siBcl-2 LNP2-DOX 联合治疗的小鼠来说，体内肿瘤的生长完全被抑制。👀   结论通过以上的例子，我们可以看到共递送 DOX 和核酸药物，能够限制增强癌症治疗效果，促进癌细胞凋亡，抑制肿瘤生长。相比其他的递送系统，脂质纳米颗粒(LNP)可递送各种不同的药物，包括小分子药物、siRNA、mRNA 以及 CRISPR/Cas9 等。但是，如何将药物精确递送到肿瘤细胞，保证药物不外泄或者不会无差别地递送到正常细胞中，依然面临巨大挑战。靶向性 LNP 肿瘤药物递送需要借助 LNP 表面修饰与肿瘤细胞特异性受体发生相互作用，怎么找到肿瘤细胞表面特异性受体的配体，如何优化修饰 LNP 或者开发新型阳离子脂质，进一步增强包封效率，降低免疫原性和毒性，这些都需要未来更加深入地探究 LNP 递送系统与肿瘤细胞之间的相互总用机制，并建立起有效的表征和评价方法。

Ocuphire to Present on Wednesday, October 12th @ 2:30 PM CTFARMINGTON HILLS, Mich., Oct. 07, 2022 (GLOBE NEWSWIRE) -- Ocuphire Pharma, Inc. (Nasdaq: OCUP), a clinical-stage ophthalmic biopharmaceutical company focused on developing and commercializing therapies for the treatment of refractive and retinal eye disorders, today announced that CEO and Founder Mina Sooch will present a corporate overview at at the MicroCap Rodeo Windy City Roundup 2022 Conference. The conference is being held on October 12 – 13, 2022 at the Swissotel Chicago. Presentation Date: Wednesday, October 12, 2022 Time: 2:30 PM CT Webcast link: https://www.webcaster4.com/Webcast/Page/2924/46744 Management will be available for one-on-one meetings with investors who are registered to attend the conference. To schedule a meeting, please email angie.wright@issuerdirect.com To register for the conference, click here: https://microcaprodeo.com/signup About Ocuphire Pharma Ocuphire is a publicly traded (Nasdaq: OCUP), clinical-stage, ophthalmic biopharmaceutical company focused on developing and commercializing small-molecule therapies for the treatment of refractive and retinal eye disorders. The Company’s lead product candidate, Nyxol® eye drops (0.75% phentolamine ophthalmic solution), is a once-daily, preservative-free eye drop formulation of phentolamine mesylate, a non-selective alpha-1 and alpha-2 adrenergic antagonist designed to reduce pupil size, and is being developed for several indications, including reversal of pharmacologically-induced mydriasis (RM), presbyopia and dim light or night vision disturbances (NVD). Nyxol has been studied in 12 completed clinical trials, with positive data reported from the MIRA-2 and MIRA-3 registration trials and the MIRA-4 pediatric safety trial for the treatment of RM. Ocuphire also reported positive top-line data from the VEGA-1 Phase 2 trial of Nyxol for treatment of presbyopia, which evaluated both Nyxol as a single agent and Nyxol with low dose pilocarpine (“LDP”) 0.4% as adjunctive therapy. The Company recently announced positive top-line results from the LYNX-1 Phase 3 trial of Nyxol for night vision disturbances (NVD). Ocuphire’s second product candidate, APX3330, is an oral tablet designed to inhibit angiogenesis and inflammation pathways relevant to retinal and choroidal vascular diseases, such as diabetic retinopathy (DR) and diabetic macular edema (DME). APX3330 has been studied in 11 Phase 1 and 2 trials and currently completed enrollment and treatment of 103 DR patients in multi-center, randomized, double-masked, placebo-controlled, 24-week ZETA-1 Phase 2b trial. Please visit www.clinicaltrials.gov to learn more about Ocuphire’s ongoing APX3330 Phase 2b trial in DR/DME ZETA-1(NCT04692688) and completed Nyxol trials: Phase 3 registration trial in NVD LYNX-1 (NCT04638660), Phase 3 registration trials in RM MIRA-2 (NCT04620213) and MIRA-3 (NCT05134974), MIRA-4 Phase 3 pediatric safety study (NCT05223478), and Phase 2 trial in presbyopia VEGA-1 (NCT04675151). For more information, visit www.ocuphire.com. Ocuphire Contacts Mina Sooch, President & CEO Ocuphire Pharma, Inc. ir@ocuphire.com www.ocuphire.com Corey Davis, Ph.D.LifeSci Advisorscdavis@lifesciadvisors.com Bret ShapiroCORE IRbrets@coreir.com