RNA interference provides an effective tool for developing antitumor therapies. Cell-penetrating peptides (CPPs) are delivery vectors widely used to efficiently transport small-interfering RNA (siRNA) to intracellular targets. In this study, we investigated the efficacy of the cancer-specific CPP carrier BR2 to specifically transport siRNA to cancer-target cells. Our results showed that BR2 formed a complex with anti-vascular endothelial growth factor siRNA (siVEGF) that exhibited the appropriate size and surface charge for in vivo treatment. Additionally, the BR2-VEGF siRNA complex exhibited significant serum stabil-ity and high levels of gene-silencing effects in vitro. Moreover, the transfection efficiency of the complex into a cancer cell line was higher than that observed in non-cancer cell lines, resulting in downregulated in-tracellular VEGF levels in HeLa cells and comprehensively improved antitumor efficacy in the absence of significant toxicity. These results indicated that BR2 has significant potential for safe, efficient, and specific delivery of siRNA for diverse applications.
RNA 간섭은 1998년 예쁜꼬마선충에서 처음 발견된 현상으로 이중가닥 RNA 에 의해 내부 유전자가 저해되는 현상이다. 이러한 RNA 간섭현상은 목표로 하는 유전자에 매우 특이적으로 작용하기 때문에 이를 이용해 암치료에 이용하려는 많은 시도가 있었다. 특히 이러한 RNA 간섭현상을 일으키는 중요 요소로 알려진 small interfering RNA (siRNA) 를 이용하여 암치료에 응용하려 하였지만 이를 위해선 몇가지 해결해야 할 문제점들이 있다. 그 첫째가 암세포내로 siR-NA 를 전달시키기 어렵다는 문제 그리고 두번째가 혈액내 존재하는 RNA분해효소에 의해 siRNA 가 쉽게 분해된다는 문제점이다. 본 연구에서 우리는 이러한 문제점을 해결하기 위해 세포투과 펩타이드를 siRNA 전달체로 이용하고자 하였다. 특히 기존에 암세포에 특이적으로 세포투과가 가능했던 BR2 를 이용해 암세포에 효과적인 siRNA 전달체를 개발하고자 하였다. 본 연구의 결과를 보면 BR2 는 siRNA 와 전기적인력에 의해 쉽게 복합체를 이루며 이러한 복합체는 siRNA 전달체로서 적정한 크기와 양극의 표면을 가지고 있다는 것을 알 수 있었다. 또한 혈장내에서의 안정성을 분석한 결과에서는 siRNA 를 RNA 분해효소로부터 잘 보호하는 것을 알 수 있었고 독성 분석 결과를 통해 BR2 가 세포독성을 갖고 있지 않다는 것을 알 수 있었다. 뿐만 아니라 BR2/siRNA complex 의 세포내 전달 효과와 목표유전자의 발현 억제 효과를 확인한 결과를 통해 BR2 가 siRNA 를 암세포에 효과적으로 전달할 뿐만 아니라 목표 유전자의 발현을 효과적으로 억제한다는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과들은 BR2 가 안전하고 효과적이면서 암세포에 특이적인 새로운 siRNA 전달체로서 가능성이 높다는 것을 반증해준다.
