在新興藥物類型研究中，小核酸藥物因其在基因水平上的調(diào)控能力而備受矚目。作為繼小分子藥物和抗體藥物之后的第三次研發(fā)熱潮，小核酸藥物具有開發(fā)周期短、效果持久、研發(fā)成功率高和不易產(chǎn)生耐藥性等顯著優(yōu)勢，特別是在神經(jīng)病變和心血管疾病的治療中展現(xiàn)出了巨大潛力。然而，基因的種屬差異性在一定程度上限制了小核酸藥物的快速發(fā)現(xiàn)。為了克服這一挑戰(zhàn)，HDI（流體動力學(xué)注射，Hydrodynamic injection）技術(shù)被廣泛應(yīng)用于在小動物體內(nèi)表達(dá)外源性的人源基因，為小核酸藥物的快速篩選提供了創(chuàng)新解決方案。

HDI技術(shù)原理

      如圖1所示，HDI技術(shù)通過尾靜脈注射使大體積質(zhì)粒DNA溶液（通常為小鼠體重的8%-10%）迅速進(jìn)入體循環(huán)，大量的液體淤積在肝臟，肝內(nèi)壓力升高，迫使肝竇內(nèi)皮細(xì)胞窗增大，肝細(xì)胞膜出現(xiàn)暫時性小孔，質(zhì)粒DNA隨之進(jìn)入肝細(xì)胞，進(jìn)而表達(dá)外源（人源）目的基因。HDI技術(shù)不僅能在肝臟中實(shí)現(xiàn)高表達(dá)，其他組織也會受到巨大的液體壓力允許質(zhì)粒進(jìn)入表達(dá)，但以肝臟組織表達(dá)最高^[1]。

圖1. 流體動力學(xué)注射質(zhì)粒的機(jī)理圖

HDI技術(shù)加速小核酸藥物篩選

HDI技術(shù)可在小鼠肝組織中高表達(dá)外源性基因

      小鼠尾靜脈注射大體積的質(zhì)粒（含Luciferase報(bào)告基因），分別于質(zhì)粒注射后24 h、48 h、3 day、5 day和7 day，采用小動物活體成像儀檢測Luciferase在小鼠體內(nèi)的表達(dá)情況。如圖2所示，質(zhì)粒注射后24 h在小鼠肝臟組織中表達(dá)最高，隨后逐漸降低，同時也觀察到大體積注射質(zhì)粒后24 h小鼠體重顯著降低，隨后逐漸恢復(fù)。

siRNA顯著抑制小鼠肝臟組織中外源性表達(dá)基因的水平 

      小鼠皮下注射siRNA，隨后HDI注射含外源性基因的質(zhì)粒，結(jié)果表明siRNA可顯著抑制HDI模型小鼠肝臟外源性表達(dá)基因的水平。

圖2. siRNA給藥對HDI小鼠體內(nèi)外源性表達(dá)基因的敲低效果（Mean±SEM，n=6）

      HDI技術(shù)具有高效性，能夠在24 h內(nèi)快速實(shí)現(xiàn)高效的外源性基因表達(dá)。研究表明，HDI注射后，約40%的肝細(xì)胞可以被單次注射小于50微克的質(zhì)粒DNA轉(zhuǎn)染。同時相對于傳統(tǒng)的病毒載體，該技術(shù)還具有較高的安全性，特別適用于小鼠模型中的基因功能研究、基因治療和肝癌模型的建立。

成都先導(dǎo)一體化成藥性評價(jià)平臺

      成都先導(dǎo)已經(jīng)建立了小分子和小核酸藥物從靶點(diǎn)驗(yàn)證到臨床開發(fā)的一體化成藥性評價(jià)平臺體系，可以提供包括體外生物學(xué)、體內(nèi)藥理藥效、DMPK、in vitro ADME、non-GLP毒理等技術(shù)服務(wù)。這些技術(shù)平臺已廣泛應(yīng)用于客戶和內(nèi)部管線新藥項(xiàng)目研發(fā)過程中，可利用團(tuán)隊(duì)的新藥研發(fā)經(jīng)驗(yàn)更好地服務(wù)于客戶的成藥性評價(jià)需求，已廣泛地開展并成功交付了國內(nèi)外多個客戶服務(wù)項(xiàng)目。欲了解更多信息，歡迎咨詢成都先導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)：

[1] Suda T, Gao X, Stolz DB, Liu D. Structural impact of hydrodynamic injection on mouse liver. Gene Ther. 2007 Jan;14(2):129-37.

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