Matrix metalloproteinase responsive, proximity-activated polymeric nanoparticles for siRNA delivery

Advanced Functional Materials

Volumn 23, Issue 24, 2013, Pages 3040-3052

  Li, Hongmei ^a   Yu, Shann S ^a   Miteva, Martina ^a   Nelson, Christopher E ^a   Werfel, Thomas ^a,b   Giorgio, Todd D ^a,c   Duvall, Craig L ^a  

^a VANDERBILT UNIVERSITY   (United States)

^b MURRAY STATE UNIVERSITY   (United States)

^c VANDERBILT UNIVERSITY SCHOOL OF MEDICINE   (United States)

Author keywords

endosome escape; environmental targeting; gene delivery; proximity activated targeting; RNA interference; smart polymers

Indexed keywords

ENDOSOMES; ENVIRONMENTAL TARGETING; GENE DELIVERY; PROXIMITY-ACTIVATED TARGETING; RNA INTERFERENCE; SMART POLYMERS;

DIGITAL STORAGE; ENZYMES; GENE TRANSFER; NANOPARTICLES; RNA; TISSUE;

POLYMERS;

EID: 84879233407     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201202215     Document Type: Article

References (67)

1. R. L. Kanasty, K. A. Whitehead, A. J. Vegas, D. G. Anderson, Mol. Ther. 2012, 20, 513.
2. H. Li, C. E. Nelson, B. C. Evans, C. L. Duvall, Curr. Pharm. Des. 2011, 17, 293.
3. J. C. Burnett, J. J. Rossi, Chem. Biol. 2012, 19, 60.
4. Y. Matsumura, H. Maeda, Cancer Res. 1986, 46, 6387.
5. M. Guo, C. Que, C. Wang, X. Liu, H. Yan, K. Liu, Biomaterials 2011, 32, 185.
6. S. Narayanan, N. S. Binulal, U. Mony, K. Manzoor, S. Nair, D. Menon, Nanotechnology 2010, 21, 285107.
7. E. S. Lee, K. Na, Y. H. Bae, J. Control. Release 2003, 91, 103.
8. Q. Zhang, F. Liu, K. T. Nguyen, X. Ma, X. Wang, B. Xing, Y. Zhao, Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 5144.
9. M. E. Davis, J. E. Zuckerman, C. H. Choi, D. Seligson, A. Tolcher, C. A. Alabi, Y. Yen, J. D. Heidel, A. Ribas, Nature 2010, 464, 1067.
10. E. Gullotti, Y. Yeo, Mol. Pharm. 2009, 6, 1041.
11. M. K. Gupta, T. A. Meyer, C. E. Nelson, C. L. Duvall, J. Controlled Release 2012, 162, 591.
12. W. Gao, J. M. Chan, O. C. Farokhzad, Mol. Pharm. 2010, 7, 1913.
13. K. C. Barick, S. Singh, N. V. Jadhav, D. Bahadur, B. N. Pandey, P. A. Hassan, Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 4975.
14. R. Smith, S. L. Sewell, T. D. Giorgio, Int. J. Nanomed. 2008, 3, 95.
15. S. J. Kuhn, S. K. Finch, D. E. Hallahan, T. D. Giorgio, Nano Lett. 2006, 6, 306.
16. T. J. Harris, G. von Maltzahn, M. E. Lord, J. H. Park, A. Agrawal, D. H. Min, M. J. Sailor, S. N. Bhatia, Small 2008, 4, 1307.
17. G. von Maltzahn, T. J. Harris, J. H. Park, D. H. Min, A. J. Schmidt, M. J. Sailor, S. N. Bhatia, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 6064.
18. S. L. Sewell, T. D. Giorgio, Cancer Res. 2009, 69, 348s.
19. S. S. Yu, C. M. Lau, S. N. Thomas, W. G. Jerome, D. J. Maron, J. H. Dickerson, J. A. Hubbell, T. D. Giorgio, Int. J. Nanomed. 2012, 7, 799.
20. H. Hatakeyama, H. Akita, E. Ito, Y. Hayashi, M. Oishi, Y. Nagasaki, R. Danev, K. Nagayama, N. Kaji, H. Kikuchi, Y. Baba, H. Harashima, Biomaterials 2011, 32, 4306.
21. H. Hatakeyama, H. Akita, K. Kogure, M. Oishi, Y. Nagasaki, Y. Kihira, M. Ueno, H. Kobayashi, H. Kikuchi, H. Harashima, Gene Ther. 2007, 14, 68.
22. J. O. McIntyre, L. M. Matrisian, J. Cell Biochem. 2003, 90, 1087.
23. L. J. McCawley, L. M. Matrisian, Mol. Med. Today 2000, 6, 149.
24. M. D. Sternlicht, G. Bergers, Expert. Opin. Ther. Targets 2000, 4, 609.
25. H. C. Crawford, C. R. Scoggins, M. K. Washington, L. M. Matrisian, S. D. Leach, J. Clin. Invest. 2002, 109, 1437.
26. C. L. Wilson, L. M. Matrisian, Int. J. Biochem. Cell Biol. 1996, 28, 123.
27. A. J. Convertine, D. S. Benoit, C. L. Duvall, A. S. Hoffman, P. S. Stayton, J. Controlled Release 2009, 133, 221.
28. C. L. Duvall, A. J. Convertine, D. S. Benoit, A. S. Hoffman, P. S. Stayton, Mol. Pharm. 2010, 7, 468.
29. C. E. Nelson, M. K. Gupta, E. J. Adolph, J. M. Shannon, S. A. Guelcher, C. L. Duvall, Biomaterials 2012, 33, 1154.
30. A. J. Convertine, C. Diab, M. Prieve, A. Paschal, A. S. Hoffman, P. H. Johnson, P. S. Stayton, Biomacromolecules 2010, 11, 2904.
31. C. Zhu, S. Jung, S. Luo, F. Meng, X. Zhu, T. G. Park, Z. Zhong, Biomaterials 2010, 31, 2408.
32. W. Li, M. Nakayama, J. Akimoto, T. Okano, Polymer 2011, 52, 3783.
33. M. A. Dobrovolskaia, A. K. Patri, J. Simak, J. B. Hall, J. Semberova, S. H. De Paoli Lacerda, S. E. McNeil, Mol. Pharm. 2012, 9, 382.
34. F. J. Verbaan, C. Oussoren, C. J. Snel, D. J. Crommelin, W. E. Hennink, G. Storm, J. Gene Med. 2004, 6, 64.
35. P. Vader, L. J. van der Aa, J. F. Engbersen, G. Storm, R. M. Schiffelers, Pharm. Res. 2012, 29, 352.
36. A. K. Varkouhi, G. Mountrichas, R. M. Schiffelers, T. Lammers, G. Storm, S. Pispas, W. E. Hennink, Eur. J. Pharm. Sci. 2012, 45, 459.
37. E. Crownover, C. L. Duvall, A. Convertine, A. S. Hoffman, P. S. Stayton, J. Controlled Release 2011, 155, 167.
38. K. R. Chaudhari, M. Ukawala, A. S. Manjappa, A. Kumar, P. K. Mundada, A. K. Mishra, R. Mathur, J. Monkkonen, R. S. Murthy, Pharm. Res. 2011, 29, 53.
39. N. Murthy, J. Campbell, N. Fausto, A. S. Hoffman, P. S. Stayton, J. Control. Release 2003, 89, 365.
40. A. Talvensaari-Mattila, P. Paakko, T. Turpeenniemi-Hujanen, Br. J. Cancer 2003, 89, 1270.
41. A. Talvensaari-Mattila, T. Turpeenniemi-Hujanen, Cancer Lett. 2005, 217, 237.
42. M. F. Garcia, S. Gonzalez-Reyes, L. O. Gonzalez, S. Junquera, N. Berdize, J. M. Del Casar, M. Medina, F. J. Vizoso, Int. J. Exp. Pathol. 2010, 91, 324.
43. J. Tsunezumi, S. Higashi, K. Miyazaki, J. Cell Biochem. 2009, 106, 693.
44. A. Beeghly-Fadiel, J. R. Long, Y. T. Gao, C. Li, S. Qu, Q. Cai, Y. Zheng, Z. X. Ruan, S. E. Levy, S. L. Deming, J. R. Snoddy, X. O. Shu, W. Lu, W. Zheng, Cancer Res. 2008, 68, 6453.
45. B. E. Turk, L. L. Huang, E. T. Piro, L. C. Cantley, Nat. Biotechnol. 2001, 19, 661.
46. J. O. McIntyre, B. Fingleton, K. S. Wells, D. W. Piston, C. C. Lynch, S. Gautam, L. M. Matrisian, Biochem. J. 2004, 377, 617.
47. O. C. Kousidou, A. E. Roussidis, A. D. Theocharis, N. K. Karamanos, Anticancer Res. 2004, 24, 4025.
48. L. Shan, Molecular Imaging and Contrast Agent Database (MICAD), National Center for Biotechnology Information (US), Bethesda, MD 2004.
49. P. S. Low, W. A. Henne, D. D. Doorneweerd, Acc. Chem. Res. 2008, 41, 120.
50. D. W. Bartlett, H. Su, I. J. Hildebrandt, W. A. Weber, M. E. Davis, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2007, 104, 15549.
51. A. Beeghly-Fadiel, X. O. Shu, J. Long, C. Li, Q. Cai, H. Cai, Y. T. Gao, W. Zheng, Int. J. Cancer 2009, 124, 208.
52. S. Koskensalo, J. Louhimo, S. Nordling, J. Hagstrom, C. Haglund, Tumour Biol. 2011, 32, 259.
53. S. Koskensalo, J. Mrena, J. P. Wiksten, S. Nordling, A. Kokkola, J. Hagstrom, C. Haglund, Tumour Biol. 2010, 31, 149.
54. H. Liu, T. Zhang, X. Li, J. Huang, B. Wu, X. Huang, Y. Zhou, J. Zhu, J. Hou, Cancer Sci. 2008, 99, 2185.
55. H. Luukkaa, P. Klemi, P. Hirsimaki, T. Vahlberg, A. Kivisaari, V. M. Kahari, R. Grenman, Acta Oncol. 2010, 49, 85.
56. F. Q. Wang, J. So, S. Reierstad, D. A. Fishman, Int. J. Cancer 2005, 114, 19.
57. Y. C. Yi, P. T. Chou, L. Y. Chen, W. H. Kuo, E. S. Ho, C. P. Han, S. F. Yang, Clin. Chem. Lab. Med. 2010, 48, 337.
58. X. Z. Yang, J. Z. Du, S. Dou, C. Q. Mao, H. Y. Long, J. Wang, ACS Nano 2012, 6, 771.
59. V. A. Sethuraman, K. Na, Y. H. Bae, Biomacromolecules 2006, 7, 64.
60. M. Li, H. Li, P. De, B. S. Sumerlin, Macromol. Rapid Commun. 2011, 32, 354.
61. H. Li, M. Li, X. Yu, A. P. Bapat, B. S. Sumerlin, Polym Chem. 2011, 2, 1531.
62. M. J. Duffy, T. M. Maguire, A. Hill, E. McDermott, N. O'Higgins, Breast Cancer Res. 2000, 2, 252.
63. S. Foster, C. L. Duvall, E. F. Crownover, A. S. Hoffman, P. S. Stayton, Bioconjugate Chem. 2010.
64. M. Ferrito, D. A. Tirrell, Macromol. Synth. 1992, 11, 59.
65. G. Moad, Y. K. Chong, A. Postma, E. Rizzardo, S. H. Thang, Polymer 2005, 46, 8458.
66. C. Plank, B. Oberhauser, K. Mechtler, C. Koch, E. Wagner, J. Biol. Chem. 1994, 269, 12918.
67. B. C. Evans, C. E. Nelson, S. S. Yu, A. J. Kim, H. Li, H. M. Nelson, T. D. Giorgio, C. L. Duvall, J. Vis. Exp. 2012, e50166, DOI:10.379/50166. Research Programs Research Programs