ステアリル抗菌ペプチドCAMELのサブスタンスPとの共役によるNK1R標的遺伝子導入の改善

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Bioorg. Med. Chem. Lett..2020 Aug;30(16):127353. S0960-894X(20)30464-9. doi: 10.1016/j.bmcl.2020.127353.Epub 2020-06-15.

ステアリル抗菌ペプチドCAMELのサブスタンスPとの共役によるNK1R標的遺伝子導入の改善

Improving NK1R-targeted gene delivery of stearyl-antimicrobial peptide CAMEL by conjugating it with substance P.

Jingjing Song
Sujie Huang
Panpan Ma
Bao Zhang
Bo Jia
Wei Zhang

PMID: 32631551 DOI: 10.1016/j.bmcl.2020.127353.

抄録

特異性は、がん遺伝子治療のための非ウイルスベクターの応用を妨げる重要な条件である。これまでの研究では、抗菌ペプチドCAMELのN末端をステアリル化することで、効率的な遺伝子ベクターであるステアリルCAMELを開発しました。サブスタンスP（SP）は11残基の神経ペプチドであり、多くのがん細胞株で発現しているニューロキニン-1受容体（NK1R）と結合して細胞内に速やかに侵入します。本研究では、ステアリルCAMELのC末端にSPを結合させることにより、NK1R標的遺伝子ベクターであるステアリル-CMSPを構築しました。その結果、ステアリル-CMSP は、ステアリル-CAMEL と比較して、NK1R 発現細胞に対して有意なトランスフェクション特異性を示すことが示された。その結果、ステアリル-CMSP/p53プラスミド複合体は、HEK293-NK1R細胞に対してはHEK293細胞よりも有意に高い抗増殖活性を示したが、ステアリル-CAMEL/p53プラスミド複合体はこのような抗増殖活性の特異性を示さなかった。このことから、NK1Rを標的としたリガンドSPのコンジュゲーションは、効率的な癌標的非ウイルス遺伝子ベクターを構築するためのシンプルで成功した戦略であると考えられる。

Specificity is a crucial condition that hampers the application of non-viral vectors for cancer gene therapy. In a previous study, we developed an efficient gene vector, stearyl-CAMEL, using N-terminal stearylation of the antimicrobial peptide CAMEL. Substance P (SP), an 11-residue neuropeptide, rapidly enters cells after binding to the neurokinin-1 receptor (NK1R), which is expressed in many cancer cell lines. In this study, the NK1R-targeted gene vector stearyl-CMSP was constructed by conjugating SP to the C-terminus of stearyl-CAMEL. Our results indicated that stearyl-CMSP displayed significant transfection specificity for NK1R-expressing cells compared with that shown by stearyl-CAMEL. Accordingly, the stearyl-CMSP/p53 plasmid complexes had significantly higher antiproliferative activity against HEK293-NK1R cells than they did against HEK293 cells, while the stearyl-CAMEL/p53 plasmid complexes did not show this specificity in antiproliferative activity. Consequently, conjugation of the NK1R-targeted ligand SP is a simple and successful strategy to construct efficient cancer-targeted non-viral gene vectors.