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減衰したジフテリア毒素はsiRNA送達を媒介する
Attenuated diphtheria toxin mediates siRNA delivery.
PMID: 32494676 PMCID: PMC7195190. DOI: 10.1126/sciadv.aaz4848.
抄録
毒素は細胞表面のリガンドに結合し、エンドサイトーシスを開始し、エンドリソソーム経路を経て細胞質に脱出することで、効率的に細胞に荷物を運ぶことができる。私たちは、この輸送経路を利用して、減衰したジフテリア毒素をsiRNAに結合させることで、患者由来の膠芽腫細胞において遺伝子のダウンレギュレーションを達成しました。浸潤・転移を促進する遺伝子であるインテグリンβ1（）に対するsiRNAと、生存遺伝子である真核生物の翻訳開始因子3サブユニットb（）に対するsiRNAを導入した。私たちは、両遺伝子のmRNAダウンレギュレーションとそれに対応する機能的な結果を示しました。本研究は、ジフテリア毒素をsiRNA送達に使用した初めての例であり、また、毒素ベースのsiRNA送達戦略が、がん細胞に関連する遺伝子型および表現型の効果を誘導することが示された初めての例でもあります。
Toxins efficiently deliver cargo to cells by binding to cell surface ligands, initiating endocytosis, and escaping the endolysosomal pathway into the cytoplasm. We took advantage of this delivery pathway by conjugating an attenuated diphtheria toxin to siRNA, thereby achieving gene downregulation in patient-derived glioblastoma cells. We delivered siRNA against integrin-β1 ()-a gene that promotes invasion and metastasis-and siRNA against eukaryotic translation initiation factor 3 subunit b ()-a survival gene. We demonstrated mRNA downregulation of both genes and the corresponding functional outcomes: knockdown of led to a significant inhibition of invasion, shown with an innovative 3D hydrogel model; and knockdown of resulted in significant cell death. This is the first example of diphtheria toxin being used to deliver siRNAs, and the first time a toxin-based siRNA delivery strategy has been shown to induce relevant genotypic and phenotypic effects in cancer cells.
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