Strategies for in vivo siRNA delivery in cancer

Mini-Reviews in Medicinal Chemistry

Volumn 8, Issue 3, 2008, Pages 248-255

  Sanguino, Angela ^a   Lopez Berestein, Gabriel ^a   Sood, Anil K ^a  

^a UNIVERSITY OF TEXAS MD ANDERSON CANCER CENTER   (United States)

Author keywords

Antibodies; Folate receptor; Polyethylene glycol; Positively charged polymers; SiRNA sequences

Indexed keywords

ANTIINFECTIVE AGENT; ANTINEOPLASTIC AGENT; ANTIVIRUS AGENT; ASPARAGINASE MACROGOL; CARDIOLIPIN; CELL PENETRATING PEPTIDE; CHITOSAN; CISPLATIN DERIVATIVE; CYANOACRYLATE DERIVATIVE; CYCLODEXTRIN DERIVATIVE; DIOLEOYLPHOSPHATIDYLCHOLINE; DOXORUBICIN; EPIDERMAL GROWTH FACTOR RECEPTOR; EPIDERMAL GROWTH FACTOR RECEPTOR 2; FOLIC ACID; GENE THERAPY AGENT; HYBRID PROTEIN; LIGAND; LIPOSOME; MACROGOL; MONOCLONAL ANTIBODY; NANOPARTICLE; PACLITAXEL; PEGADEMASE; PHOSPHOLIPID DERIVATIVE; POLYETHYLENEIMINE; POLYMER; PROTAMINE ANTIBODY FUSION PROTEIN; SMALL INTERFERING RNA;

ABSENCE OF SIDE EFFECTS; CANCER GENE THERAPY; CELL TRANSPORT; CHEMICAL MODIFICATION; CLINICAL TRIAL; COST EFFECTIVENESS ANALYSIS; DRUG DOSAGE FORM COMPARISON; DRUG EFFICACY; DRUG MECHANISM; DRUG UPTAKE; GENE SILENCING; GENE TARGETING; HEPATITIS B; HUMAN; IN VIVO GENE TRANSFER; LIPOSOMAL GENE DELIVERY SYSTEM; NASOPHARYNX CARCINOMA; NONHUMAN; NONVIRAL GENE DELIVERY SYSTEM; OVARY CANCER; RESPIRATORY SYNCYTIAL PNEUMOVIRUS; RETINA MACULA DEGENERATION; REVIEW; RNA VECTOR; SYSTEMIC THERAPY; UNSPECIFIED SIDE EFFECT; ANIMAL; CHEMISTRY; DRUG DELIVERY SYSTEM; GENETICS; METHODOLOGY; NEOPLASM;

ANIMALS; DRUG DELIVERY SYSTEMS; FOLIC ACID; HUMANS; LIPOSOMES; NEOPLASMS; POLYMERS; RNA, SMALL INTERFERING;

EID: 42449089833     PISSN: 13895575     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.2174/138955708783744074     Document Type: Review

References (94)

1. Fire, A.; Xu, S.; Montgomery, M.K.; Kostas, S.A.; Driver, S.E.; Mello, C.C. Nature, 1998, 391, 806.
2. Hamilton, A.J.; Baulcombe, D.C. Science, 1999, 286, 950.
3. Elbashir, S.M.; Harborth, J:; Lendeckel, W.; Yalcin, A.; Weber, K.; Tuschl, T. Nature, 2001, 411, 494.
4. Rana, T.M. Nat. Rev. Mol. Cell Biol., 2007, 8, 23.
5. Bernstein, E; Candy, A.A.; Hammond, S.M.; Hannon, G.J. Nature, 2001, 409, 363.
6. Martinez, J.; Patkaniowska, A.; Urlaub, H.; Luhrmann, R.; Tuschl T. Cell, 2002, 110, 563.
7. Liu, J.; Carmell, M.A.C.; Rivas, F.V.; Marsden, C.G.; Thomson, J.M.; Song, J.J.; Hammond, S.M.; Joshua-Tor, L.; Hannon, G.J. Science, 2004, 305, 1437.
8. Matranga, C.; Tomaril Y.; Shin, C.; Bartel, D.P.; Zamore, P.D. Cell, 2005, 123, 607.
9. Rand, T.A.; Petersen, S.P.; Du, F.; Wang, X. Cell, 2005, 123, 621.
10. Druker, B.J.; Guilhot, F.; O'Brien, S.G.; Gathmann, I.; Kantarjian, H.; Gottermann, N.; Deininger, M.W.; Silver, R.T. Goldman, J.M.; Stone, R.M.; Cervantes, F.; Hochhaus, A.; Powell, B.L.; Gabrilove, J.L.; Rousselot, P.; Reiffers, J.; Cornelissen, J.J.; Hughes, T.; Agis, H.; Fischer, T.; Verhoet G.; Shepherd, J.; Saglio, G.; Gratwohl, A.; Nielsen, J.L.; Radich, J.P.; Simonsson, B.; Taylor, K.; Baccarani, M.; So, C.; Letvak, L.; Larson, R.A. N. Engl. J. Med., 2006, 355, 2408.
11. Jabbour, E.; Cortes, J.C.; Kantarjian, H. Oncology, 2007, 21, 653.
12. Smith, I.; Procter, M.; Gelber, R.D.; Guillaume, S.; Feyereislova, A.; Dowsett M.; Goldhirsch, A.; Untch, M.; Mariani, G.; Baselga, J.; Kaufmann, M.; Cameron, D.; Bell, R.; Bergh, J.; Coleman, R.; Wardley, A.; Harbeck, N.; Lopez, R.I.; Mallmann, P.; Gelmon, K.; Wilcken, N.; Wist, E.; Sanchez Rovira, P.; Piccart-Gebhart, M.J. Lancet, 2007, 369, 29.
13. Fietz, T.; Thiel, E. Recent Results Cancer Res., 2007, 176, 153.
14. Elbashir, S.M.; Harborth, J.; Weber, K.; Tuschl, T. Methods, 2002, 26, 199.
15. Harborth, J.; Elbashir, S.M.; Vandenburgh, K.; Mamminga, H.; Scaringe, S.A.; Weber, K.; Tuschl, T. Antisense Nucleic Acid Drug Dev., 2003, 13, 83.
16. Yuki, N.; Tomoyuki, Y.; Kumiko, U:T.; Shinichi, M.; Kaoru, S. Nucleic Acids Res., 2004, 32, W124.
17. Henschel, A.; Buchlolz, F.; Habermann, B. Nucleic Acids Res., 2004, 32, W113.
18. Soutschek, J.; Akinc, A.A.; Bramlage, B.; Charisse, K.; Constien, R.; Donoghue, M.; Elbashir, S.; Geick, A.; Hadwiger, P.; Harborth, J.; John, M.; Kesavan, V.; Lavine, G.; Pandey, R.K.; Racie, T.; Rajeev, K.G.; Röhl, I.; Toudjarska, I.; Wang, G.; Wuschko, S.; Bumcrot, D.; Koteliansky, V.; Limmer, S.; Manoharan, M.; Vornlocher, H.P. Nature, 2004, 432, 173.
19. Snove, O.Jr.; Rossi, J.J. ACS Chem. Biol., 2006, 1, 274.
20. Ikeda, Y.; Taira, K. Pharm. Res., 2006, 23, 1631.
21. Jackson, A.L.; Bartz, S.R.; Schelter, J.; Kobayashi, S.V.; Burchard, J.; Mao, M.; Li, B.; Cavet G.; Linsley, P.S. Nat Biotechnol., 2003, 21, 635.
22. Birmingham, A.; Anderson, E.M.; Reynolds, A.; Ilsley-Tyree, D.; Leake, D.; Fedorov, Y.; Baskerville, S.; Maksimova, E.; Robinson, K.; Karpilow, J.; Marshall, W.S.; Khvorova, A. Nat. Methods, 2006, 3, 199.
23. Layzer, J.M.; McCaffrey, A.P.; Tanner, A.K.; Huang, Z.; Kay, M.A.; Sullenger, B.A. RNA, 2004, 10, 766.
24. Morrissey, D.V.; Blanchard, K.; Shaw, L.; Jensen, K.; Lockridge, J.A.; Dickinson, B.; McSwiggen, J.A.; Vargeese, C.; Bowman, K.; Shaffer, C.S.; Polisky, B.A.; Zinnen, S. Hepatology, 2005, 41, 1349.
25. Morrissey, D.V.; Lockridge, J.A.; Shaw, L.; Blanchard, K.; Jensen, K.; Breen, W.; Hartsough, K.; Machemer, L.; Radka, S.; Jadhav, V.; Vaish, N.; Zinnen, S.; Vargeese, C.; Bowman, K.; Shaffer, C.S.; Jeffs, L.B.; Judge, A.; MacLachlan, I.; Polisky, B. Nat. Biotechnol., 2005, 23, 1002.
26. Liu, G.; Wong-Staal, F., Li, Q.X. Histol. Histopathol., 2007, 22, 211.
27. Sledz, C.A.; Holko, M.; de Veer, M.J.; Silverman, R.H.; Williams, B.R. Nat. Cell Biol., 2003, 5, 834.
28. Sioud, M.; Sorensen, D.R. Biochem. Biophys. Res. Commun., 2003, 312, 1220.
29. Judge, A.D.; Sood V.; Shaw, J.R.; Fang, D.; McClintock, K.; MacLachlan, I. Nat. Biotechnol., 2005, 23, 457.
30. Sioud, M. J. Mol. Biol., 2005, 348, 1079.
31. Hornung, V.; Guenthner-Biller, M.; Bourquin, C.; Ablasser, A.; Schlee, M.; Uematsu, S.; Noronha, A.; Manoharan, M.; Akira, S.; de Fougerolles, A.; Endres, S.; Hartmann, G. Nat. Med., 2005, 11, 263.
32. Schlee, M.; Hornung, V.; Hartmann, G. Mol. Ther., 2006, 14, 463.
33. Xu, P.; Zhang, Y.; Kang, L.; Roossinck, M.J.; Mysore, K.S. Plant Physiol., 2006, 142, 429.
34. Qiu, S.; Adema, C.M.; Lane, T. Nucleic Acids Res., 2005, 33, 1834.
35. Du, Q.; Thonberg, H.; Wang, J.; Wahlestedt, C.; Liang, Z. Nucleic Acids Res., 2005, 33, 1671.
36. Naito, Y.; Yamada, T.; Matsumiya, T.; Ui-Tei, K.; Saigo, K.; Morishita, S. Nucleic Acids Res., 2005, 33, W589.
37. Sabbioni, S.; Callegari, E.; Manservigi, M.; Arpani, R.; Corallini, A.; Negrini, M.; Manservigi, R. Gene Ther., 2007, 14, 459.
38. Cho-Rok, J.; Yoo, J.; Jang, Y.J.; Kim, S.; Chu, I.S.; Yeom, Y.I.; Choi, J.Y.; Im, D.S. Hepatology, 2006, 43, 1042.
39. Devroe, E.; Silver, P.A. Expert Opin. Biol. Ther., 2004, 4, 319.
40. Landen, C.N.; Merritt, W.M.; Mangala, L.S.; Sanguino, A.M.; Bucana, C.; Lu, C.; Lin, Y.G.; Han, L.Y.; Kamat, A.A.; Schmandt, R.; Coleman, R.L.; Gershenson, D.M.; Lopez- Berestein, G.; Sood, A.K. Cancer Biol. Ther., 2006, 5, 1708.
41. Thaker, P.H.; Han, L.Y.; Kamat, A.A.; Arevalo, J.M.; Takahashi, R.; Lu, C.; Jennings, N.B.; Armaiz-Pena, G.; Bankson, J.A.; Ravoori, M.; Merritt, W.M.; Lin, Y.G.; Mangala, L.S.; Kim, T.J.; Coleman, R.L.; Landen, C.N.; Li, Y.; Felix, E.; Sanguino, A.M.; Newman, R.A.; Lloyd, M.; Gershenson, D.M.; Kundra, V.; Lopez-Berestein, G.; Lutgendorf, S.K.; Cole, S.W.; Sood, A.K. Nat. Med., 2006, 12, 939.
42. Santel, A.; Aleku, M.; Keil, O.; Endruschat J.; Esche, V.; Durieux, B.; Loffler, K.; Fechtner, M.; Rohl, T.; Fisch, G.; Dames, S.; Arnold, W.; Giese, K.; Klippel, A.; Kaufmann, J. Gene Ther., 2006, 13, 1360.
43. Yano, J.; Hirabayashi, K.; Nakagawa, S.; Yamaguchi, T.; Nogawa, M.; Kashimori, I.; Naito, H.; Kitagawa, H.; Ishiyama, K.; Ohgi, T.; Irimura, T. Clin. Cancer Res., 2004, 10, 7721.
44. Nogawa, M.; Yuasa, T.; Kimura, S.; Tanaka, M.; Kuroda, J.; Sato, K.; Yokota, A.; Segawa, H.; Toda, Y.; Kageyama, S.; Yoshiki, T.; Okada, Y.; Maekawa, T. J. Clin. Invest., 2005, 115, 978.
45. Chien, P.Y.; Wang, J.; Carbonaro, D.; Lei, S.; Miller; B.; Sheikh, S.; Ali, S.M.; Ahmad, M.U.; Ahmad, I. Cancer Gene Ther., 2005, 12, 321.
46. Halder, J.; Kamat, A.A.; Landen, C.N., Jr.; Han, L.Y.; Lutgendorf, S.K.; Lin, Y.G.; Merritt, W.M.; Jennings, N.B.; Chavez-Reyes, A.; Coleman, R.L.; Gershenson, D.M.; Schmandt, R.; Cole, S.W.; Lopez-Berestein, G.; Sood, A.K. Clin. Cancer Res., 2006, 12, 4916.
47. Pal, A.; Ahmad, A.; Khan, S.; Sakabe, I.; Zhang, C.; Kasid, U.N.; Ahmad, I. Int. J. Oncol., 2005, 26, 1087.
48. Bisanz, K.; Yu, J.; Edlund, M.; Spohn, B.; Hung, M.C.; Chung, L.W.; Hsieh, C.L. Mol. Ther., 2005, 12, 634.
49. Batist, G.; Ramakrishnan, G.; Rao, C.S.; Chandrasekharan, A.; Gutheil, J.; Guthrie, T.; Shah, P.; Khojasteh A.; Nair, M.K.; Hoelzer, K.; Tkaczuk, K.; Park, Y.C.; Lee, L.W. J. Clin. Oncol., 2001, 19, 1444.
50. Lu, C.; Perez-Soler, R.; Piperdi, B.; Walsh, G.L.; Swisher, S.G.; Smythe, W.R.; Shin, H.J.; Ro, J.Y.; Feng, L.; Truong, M.; Yalamanchili, A.; Lopez-Berestein, G.; Hong, W.K.; Khokhar, A.R.; Shin, D.M. J. Clin. Oncol. 2005, 23, 3495.
51. Gabizon, A.A. Cancer Invest., 2001, 19, 424.
52. Santel, A.; Aleku, M.; Keil, O.; Endruschat, J.; Esche, V.; Fisch, G.; Dames, S.; Loffler, K.; Fechtner, M.;,Arnold, W.; Giese, K.; Klippel, A.; Kaufmann, J. Gene Ther. 2006, 13, 1222.
53. Lv, H.; Zhang, S.; Wang, B.; Cui, S.; Yan, J. J. Control Rel., 2006, 114, 100.
54. Dass, C.R. J. Pharm. Pharmacol., 2002, 54, 593.
55. Ma, Z.; Li, J.; He, F.; Wilson, A.; Pitt, B.; Li, S. Biochem. Biophys. Res. Commun., 2005, 330, 755.
56. Gutierrez-Puente, Y.; Tari, A.M.; Ford, R.J.; Tamez-Guerra, R.; Mercado-Hernandez, R.; Santoyo-Stephano, M.; Lopez-Berestein, G. Leuk. Lymphoma, 2003, 44, 1979.
57. Landen, C.N., Jr.; Chavez-Reyes, A.; Bucana, C.; Schmandt, R.; Deavers, M.T.; Lopez- Berestein, G.; Sood, A.K. Cancer Res., 2005, 65, 6910.
58. Thaker, P.H.; Deavers, M.; Celestino, J.; Thornton, A.; Fletcher, M.S.; Landen, C.N.; Kinch, M.S.; Kiener, P.A.; Sood, A.K. Clin. Cancer Res., 2004, 10, 5145.
59. Halder, J.; Landen, C.N., Jr.; Lutgendorf, S.K.; Li, Y.; Jennings, N.B.; Fan, D.; Nelkin, G.M.; Schmandt, R.; Schaller, M.D.; Sood, A.K. Clin. Cancer Res., 2005, 11, 8829.
60. Gutierrez-Puente, Y.; Taxi, A.M.; Stephens, C.; Rosenblum, M.; Guerra, R.T.; Lopez- Berestein, G. J. Pharmacol. Exp. Ther., 1999, 291, 865.
61. Hamidi, M.; Azadi, A.; Rafiei, P. Drug Deliv., 2006, 13, 399.
62. Harris, J.M.; Chess, R.B. Nat. Rev. Drug Discov., 2003, 2, 214.
63. Papahadjopoulos, D; Allen, T.M.; Gabizon, A.; Mayhew, E.; Matthay, K.; Huang, S.K.; Lee, K.D.; Woodle, M.C.; Lasic, D.D.; Redemann, C. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1991, 88, 11460.
64. Heyes, J.; Hall, K.; Tailor, V.; Lenz, R.; MacLachlan, I. J. Control Rel., 2006, 112, 280.
65. Gbadamosi, J.K.; Hunter, A.C.; Moghimi, S.M. FEBS Lett., 2002, 532, 338.
66. Grzelinski, M.; Urban-Klein, B.; Martens, T.; Lamszus, K.; Bakowsky, U.; Hobel, S.; Czubayko, F.; Aigner, A. Hum. Gene Ther., 2006, 17, 751.
67. Urban-Klein, B.; Werth, S.; Abuharbeid, S.; Czubayko, F.; Aigner, A. Gene Ther., 2005, 12, 461.
68. Pille, J.Y.; Li, H.; Blot, E.; Bertrand, J.R.; Pritchard, L.L.; Opolon, P.; Maksimeriko, A.; Lu, H.; Vannier, J.P.; Soria, J.; Malvy, C.; Soria, C. Hum. Gene Ther., 2006, 17, 1019.
69. Dang, J.M.; Leong, K.W. Adv. Drug Deliv. Rev., 2006, 58, 487.
70. Grayson, A.C.; Doody, A.M.; Putnam, D. Pharm Res., 2006, 23, 1868.
71. Aigner, A. J. Biomed. Biotechnol., 2006, 2006, 71659.
72. Mansouri, S.; Lavigne, P.; Corsi, K.; Benderdour,, M.; Beaumont, E.; Fernandes, J.C. Eur. J. Pharm. Biopharm., 2004, 57, 1.
73. Zheng, F.; Shi, X.W.; Yang, G.F.; Gong, L.L.; Yuan, H.Y.; Cui, Y.J.; Wang, Y.; Du, Y.M.; Li, Y. Life Sci., 2007, 80, 388.
74. Katas, H.; Alpar, H.O. J. Control Rel., 2006, 115, 216.
75. Guo, S.; Huang, F.; Guo, P. Gene Ther., 2006, 13, 1553.
76. Hogrefe, R.I.; Lebedev, A.V.; Zon, G.; Pirollo, K.F.; Rait, A.; Zhou, Q.; Yu, W.; Chang, E.H. Nucleosides Nucleotides Nucleic Acids, 2006, 25, 889.
77. Pirollo, K.F.; Zon, G.; Rait, A.; Zhou Q.; Yu, W.; Hogrefe, R.; Chang, E.H. Hum. Gene Ther., 2006, 17, 117.
78. Song, E.; Zhu, P.; Lee, S.K.; Chowdhury, D.; Kussman, S.; Dykxhoorn, D.M.; Feng, Y.; Palliser, D.; Weiner, D.B.; Shankar, P.; Marasco, W.A.; Lieberman, J. Nat. Biotechnol., 2005, 23, 709.
79. Hu-Lieskovan, S.; Heidel, J.D.; Bartlett. D.W.; Davis, M.E.; Triche, T.J. Cancer Res., 2005, 65, 8984.
80. Howard, K.A.; Rahbek, U.L.; Liu, X.; Damgaard, C.K.; Glud, S.Z.; Andersen, M.O.; , Hovgaard, M.B.; Schmitz, A.; Nyengaard, J.R.; Besenbacher, F.; Kjems, J. Mol. Ther., 2006, 14, 476.
81. Arap, W.; Pasqualini, R.; Ruoslahti, E. Science, 1998, 279, 377.
82. Gosselin, M.A.; Lee, R.J. Biotechnol. Annu. Rev., 2002, 8, 103.
83. Weitman, S.D.; Weinberg, A.G.; Coney, L.R.; Zurawski, V.R.; Jennings, D.S.; Kamen, B.A. Cancer Res., 1992, 52, 6708.
84. Sapra, P.; Allen, T.M. Prog. Lipid Res., 2003, 42, 439.
85. Zhao, X.B.; Lee, R.J. Adv. Drug Deliv. Rev., 2004, 56, 1193.
86. Kim, S.H.; Mok, H.; Jeong, J.H.; Kim, S.W.; Park, T.G. Bioconjug. Chem., 2006, 17, 241.
87. Park, J.W.; Hong, K.; Kirpotin, D.B.; Colbern, G.; Shalaby, R.; Baselga, J.; Shao, Y.; Nielsen, U.B.; Marks,J.D.; Moore, D.; Papahadjopoulos, D.; Benz, C.C. Clin. Cancer Res., 2002, 8, 1172-81.
88. Mamot, C.; Drummond, D.C.; Noble, C.O.; Kallab, V.; Guo, Z.; Hong, K.; Kirpotin, D.B.; Park, J.W. Cancer Res., 2005, 65, 11631.
89. Daniels, T.R.; Delgado, T.; Rodriguez, J.A.; Helguera, G.; Penichet, M.L. Clin. Immunol., 2006, 121, 144.
90. Daniels, T.R.; Delgado, T.; Helguera G.; Penichet, M.L. Clin. Immunol., 2006, 121, 159.
91. Zhang, C.; Tang, N.; Liu, X.; Liang, W.; Xu, W.; Torchilin, V.P. J. Cont. Rel., 2006, 112, 229.
92. Patel, L.N.; Z.J., Shen, W.C. Pharm. Res., 2007, [Epub ahead of print].
93. Heidel, J.D.; Yu, Z.; Liu, J.Y.; Rele, S.M.; Liang, Y.; Zeidan, R.K.; Kornbrust, D.J.; Davis, M.E. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2007, 104, 5715.
94. Dykxhoorn, D.M.; Lieberman, J. Cell, 2006, 28, 231.