Cationic polymer modified mesoporous silica nanoparticles for targeted siRNA delivery to HER2+ breast cancer

Advanced Functional Materials

Volumn 25, Issue 18, 2015, Pages 2646-2659

  Ngamcherdtrakul, Worapol ^a   Morry, Jingga ^a   Gu, Shenda ^a   Castro, David J ^a,b   Goodyear, Shaun M ^a   Sangvanich, Thanapon ^a   Reda, Moataz M ^a   Lee, Richard ^a   Mihelic, Samuel A ^a   Beckman, Brandon L ^a   Hu, Zhi ^a   Gray, Joe W ^a   Yantasee, Wassana ^a,b  

^a Oregon Health and Science University Department of Biomedical Engineering   (United States)

^b PDX Pharmaceuticals LLC   (United States)

Author keywords

breast cancer; cancer nanomedicine; mesoporous silica nanoparticles

Indexed keywords

BLOOD; DISEASES; MEDICAL NANOTECHNOLOGY; MESOPOROUS MATERIALS; MONOCLONAL ANTIBODIES; NANOPARTICLES; RNA; SILICA; TUMORS;

BATCH-TO-BATCH REPRODUCIBILITY; BLOOD COMPATIBILITY; BREAST CANCER; BREAST CANCER CELLS; HUMAN EPIDERMAL GROWTH FACTOR; HUMAN PERIPHERAL BLOOD; LARGE SCALE PRODUCTIONS; MESOPOROUS SILICA NANOPARTICLES;

SILICA NANOPARTICLES;

EID: 84929119535     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201404629     Document Type: Article

References (74)

1. a) Nature 2012, 490, 61
2. b) D. Hanahan, R. A. Weinberg, Cell 2011, 144, 646.
3. a) S. M. Singel, C. Cornelius, K. Batten, G. Fasciani, W. E. Wright, L. Lum, J. W. Shay, Clin. Cancer Res. 2013, 19, 2061
4. b) J. A. Bauer, F. Ye, C. B. Marshall, B. D. Lehmann, C. S. Pendleton, Y. Shyr, C. L. Arteaga, J. A. Pietenpol, Breast Cancer Res. 2010, 12, R41
5. c) A. Ashworth, R. Bernards, Cold Spring Harbor Perspect. Biol. 2010, 2, a003327.
6. A. L. Hopkins, C. R. Groom, Nat. Rev. Drug Discovery 2002, 1, 727.
7. C. V. Pecot, G. A. Calin, R. L. Coleman, G. Lopez-Berestein, A. K. Sood, Nat. Rev. Cancer 2011, 11, 59.
8. K. A. Whitehead, R. Langer, D. G. Anderson, Nat. Rev. Drug Discovery 2009, 8, 129.
9. S. Guo, L. Huang, J. Nanomater. 2011, 2011, 12.
10. a) R. Kanasty, J. R. Dorkin, A. Vegas, D. Anderson, Nat. Mater. 2013, 12, 967
11. b) D. Haussecker, Mol. Ther. Nucl. Acids 2012, 1, e8.
12. a) C. Argyo, V. Weiss, C. Bräuchle, T. Bein, Chem. Mater. 2013, 26, 435
13. b) F. Tang, L. Li, D. Chen, Adv. Mater. 2012, 24, 1504.
14. a) J. Tabernero, G. I. Shapiro, P. M. LoRusso, A. Cervantes, G. K. Schwartz, G. J. Weiss, L. Paz-Ares, D. C. Cho, J. R. Infante, M. Alsina, M. M. Gounder, R. Falzone, J. Harrop, A. C. S. White, I. Toudjarska, D. Bumcrot, R. E. Meyers, G. Hinkle, N. Svrzikapa, R. M. Hutabarat, V. A. Clausen, J. Cehelsky, S. V. Nochur, C. Gamba-Vitalo, A. K. Vaishnaw, D. W. Y. Sah, J. A. Gollob, H. A. Burris, Cancer Discovery 2013, 3, 406
15. b) R. K. Ramanathan, S. I. Hamburg, M. J. Borad, M. Seetharam, M. N. Kundranda, P. Lee, P. Fredlund, M. Gilbert, C. Mast, S. C. Semple, A. D. Judge, B. Crowell, L. Vocila, I. MacLachlan, D. W. Northfelt, in AACR 104th Annual Meeting 2013, Washington, DC 2013.
16. C. M. Rudin, J. L. Marshall, C. H. Huang, H. L. Kindler, C. Zhang, D. Kumar, P. C. Gokhale, J. Steinberg, S. Wanaski, U. N. Kasid, M. J. Ratain, Clin. Cancer Res. 2004, 10, 7244.
17. D. E. Fein, R. Bucki, F. Byfield, K. Leszczynska, P. A. Janmey, S. L. Diamond, Mol. Pharmacol. 2010, 78, 402.
18. a) M. E. Davis, J. E. Zuckerman, C. H. J. Choi, D. Seligson, A. Tolcher, C. A. Alabi, Y. Yen, J. D. Heidel, A. Ribas, Nature 2010, 464, 1067
19. b) M. E. Davis, Mol. Pharm. 2009, 6, 659.
20. J. E. Zuckerman, C. H. J. Choi, H. Han, M. E. Davis, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2012, 109, 3137.
21. J. D. Heidel, Z. Yu, J. Y.-C. Liu, S. M. Rele, Y. Liang, R. K. Zeidan, D. J. Kornbrust, M. E. Davis, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 5715.
22. a) Y. Ren, H. W. Cheung, G. von Maltzhan, A. Agrawal, G. S. Cowley, B. A. Weir, J. S. Boehm, P. Tamayo, A. M. Karst, J. F. Liu, M. S. Hirsch, J. P. Mesirov, R. Drapkin, D. E. Root, J. Lo, V. Fogal, E. Ruoslahti, W. C. Hahn, S. N. Bhatia, Sci. Transl. Med. 2012, 4, 147ra112
23. b) Y.-D. Yao, T.-M. Sun, S.-Y. Huang, S. Dou, L. Lin, J.-N. Chen, J.-B. Ruan, C.-Q. Mao, F.-Y. Yu, M.-S. Zeng, J.-Y. Zang, Q. Liu, F.-X. Su, P. Zhang, J. Lieberman, J. Wang, E. Song, Sci. Transl. Med. 2012, 4, 130ra48.
24. S. A. Jensen, E. S. Day, C. H. Ko, L. A. Hurley, J. P. Luciano, F. M. Kouri, T. J. Merkel, A. J. Luthi, P. C. Patel, J. I. Cutler, W. L. Daniel, A. W. Scott, M. W. Rotz, T. J. Meade, D. A. Giljohann, C. A. Mirkin, A. H. Stegh, Sci. Transl. Med. 2013, 5, 209ra152.
25. a) X. Li, Y. Chen, M. Wang, Y. Ma, W. Xia, H. Gu, Biomaterials 2013, 34, 1391
26. b) H. Meng, W. X. Mai, H. Zhang, M. Xue, T. Xia, S. Lin, X. Wang, Y. Zhao, Z. Ji, J. I. Zink, A. E. Nel, ACS Nano 2013, 7, 994
27. c) J. Shen, H. C. Kim, H. Su, F. Wang, J. Wolfram, D. Kirui, J. Mai, C. Mu, L. N. Ji, Z. W. Mao, H. Shen, Theranostics 2014, 4, 487
28. d) D. Lin, Q. Cheng, Q. Jiang, Y. Huang, Z. Yang, S. Han, Y. Zhao, S. Guo, Z. Liang, A. Dong, Nanoscale 2013, 5, 4291.
29. H. Maeda, J. Wu, T. Sawa, Y. Matsumura, K. Hori, J. Controlled Release 2000, 65, 271.
30. M. J. Roberts, M. D. Bentley, J. M. Harris, Adv. Drug Delivery Rev. 2002, 54, 459.
31. T. H. Chung, S. H. Wu, M. Yao, C. W. Lu, Y. S. Lin, Y. Hung, C. Y. Mou, Y. C. Chen, D. M. Huang, Biomaterials 2007, 28, 2959.
32. C. G. Murphy, S. Modi, Biologics: Targets Ther. 2009, 3, 289.
33. a) Y.-C. Wang, G. Morrison, R. Gillihan, J. Guo, R. Ward, X. Fu, M. Botero, N. Healy, S. Hilsenbeck, G. Phillips, G. Chamness, M. Rimawi, C. K. Osborne, R. Schiff, Breast Cancer Res. 2011, 13, R121
34. b) C. A. Ritter, M. Perez-Torres, C. Rinehart, M. Guix, T. Dugger, J. A. Engelman, C. L. Arteaga, Clin. Cancer Res. 2007, 13, 4909
35. c) T. Cooke, J. Reeves, A. Lanigan, P. Stanton, Ann. Oncol. 2001, 12, S23.
36. a) S. Ahmad, S. Gupta, R. Kumar, G. C. Varshney, G. P. S. Raghava, Sci. Rep. 2014, 4
37. b) R. Nahta, F. J. Esteva, Breast Cancer Res. 2006, 8, 215.
38. L. A. Hoeferlin, C. E. Chalfant, M. A. Park, J. Surg. Sci. 2013, 1, 3.
39. a) M. Barok, H. Joensuu, J. Isola, Breast Cancer Res. 2014, 16, 1
40. b) A. A. Seyhan, U. Varadarajan, S. Choe, W. Liu, T. E. Ryan, Mol. Biosyst. 2012, 8, 1553.
41. a) T. M. Allen, P. R. Cullis, Science 2004, 303, 1818
42. b) H. Kobayashi, R. Watanabe, P. L. Choyke, Theranostics 2013, 4, 81.
43. R. A. Petros, J. M. DeSimone, Nat. Rev. Drug Discovery 2010, 9, 615.
44. J. Lu, M. Liong, S. Sherman, T. Xia, M. Kovochich, A. E. Nel, J. I. Zink, F. Tamanoi, Nanobiotechnology 2007, 3, 89.
45. O. Boussif, F. Lezoualc'h, M. A. Zanta, M. D. Mergny, D. Scherman, B. Demeneix, J. P. Behr, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1995, 92, 7297.
46. a) T. Bieber, W. Meissner, S. Kostin, A. Niemann, H. P. Elsasser, J. Controlled Release 2002, 82, 441
47. b) K. Kunath, A. von Harpe, D. Fischer, H. Petersen, U. Bickel, K. Voigt, T. Kissel, J. Controlled Release 2003, 89, 113
48. c) M. Breunig, U. Lungwitz, R. Liebl, C. Fontanari, J. Klar, A. Kurtz, T. Blunk, A. Goepferich, J. Gene Med. 2005, 7, 1287.
49. J. Behr, Chimia 1997, 51, 34.
50. H. Eliyahu, Y. Barenholz, A. J. Domb, Molecules 2005, 10, 34.
51. a) T.-M. Ketola, M. Hanzlíková, L. Leppänen, M. Raviña, C. J. Bishop, J. J. Green, A. Urtti, H. Lemmetyinen, M. Yliperttula, E. Vuorimaa-Laukkanen, J. Phys. Chem. B 2013, 117, 10405
52. b) L. Aravindan, K. A. Bicknell, G. Brooks, V. V. Khutoryanskiy, A. C. Williams, Macromol. Biosci. 2013, 13, 1163.
53. J. M. du Manoir, G. Francia, S. Man, M. Mossoba, J. A. Medin, A. Viloria-Petit, D. J. Hicklin, U. Emmenegger, R. S. Kerbel, Clin. Cancer Res. 2006, 12, 904.
54. a) A. Mantei, S. Rutz, M. Janke, D. Kirchhoff, U. Jung, V. Patzel, U. Vogel, T. Rudel, I. Andreou, M. Weber, A. Scheffold, Eur. J. Immunol. 2008, 38, 2616
55. b) D. M. Dykxhoorn, D. Palliser, J. Lieberman, Gene Ther. 2006, 13, 541.
56. D. W. Bartlett, H. Su, I. J. Hildebrandt, W. A. Weber, M. E. Davis, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 15549.
57. a) Z. Zhang, A. E. Berns, S. Willbold, J. Buitenhuis, J. Colloid Interface Sci. 2007, 310, 446
58. b) R. Gref, M. Luck, P. Quellec, M. Marchand, E. Dellacherie, S. Harnisch, T. Blunk, R. H. Muller, Colloids Surf., B 2000, 18, 301.
59. S. Mao, M. Neu, O. Germershaus, O. Merkel, J. Sitterberg, U. Bakowsky, T. Kissel, Bioconjugate Chem. 2006, 17, 1209.
60. H. Zhang, T. Xia, H. Meng, M. Xue, S. George, Z. Ji, X. Wang, R. Liu, M. Wang, B. France, R. Rallo, R. Damoiseaux, Y. Cohen, K. A. Bradley, J. I. Zink, A. E. Nel, ACS Nano 2011, 5, 2756.
61. R. Nahta, ISRN Oncol. 2012, 2012, 428062.
62. M. H. Schwenk, Pharmacotherapy 2010, 30, 70.
63. K. Takeda, S. Akira, Int. Immunol. 2005, 17, 1.
64. a) R. Broering, C. I. Real, M. J. John, K. Jahn-Hofmann, L. M. Ickenstein, K. Kleinehr, A. Paul, K. Gibbert, U. Dittmer, G. Gerken, J. F. Schlaak, Int. Immunol. 2014, 26, 35
65. b) M. Zamanian-Daryoush, J. T. Marques, M. P. Gantier, M. A. Behlke, M. John, P. Rayman, J. Finke, B. R. Williams, J. Interferon Cytokine Res. 2008, 28, 221.
66. A. Chaturvedi, S. K. Pierce, Traffic 2009, 10, 621.
67. R. M. Crist, J. H. Grossman, A. K. Patri, S. T. Stern, M. A. Dobrovolskaia, P. P. Adiseshaiah, J. D. Clogston, S. E. McNeil, Integr. Biol. 2013, 5, 66.
68. I. Beyer, H. Cao, J. Persson, H. Song, M. Richter, Q. Feng, R. Yumul, R. van Rensburg, Z. Li, R. Berenson, D. Carter, S. Roffler, C. Drescher, A. Lieber, Clin. Cancer Res. 2012, 18, 3340.
69. I. Beyer, Z. Li, J. Persson, Y. Liu, R. van Rensburg, R. Yumul, X. B. Zhang, M. C. Hung, A. Lieber, Mol. Ther. 2011, 19, 479.
70. F. Henjes, C. Bender, S. von der Heyde, L. Braun, H. A. Mannsperger, C. Schmidt, S. Wiemann, M. Hasmann, S. Aulmann, T. Beissbarth, U. Korf, Oncogenesis 2012, 1, e16.
71. a) L. Pan, Q. He, J. Liu, Y. Chen, M. Ma, L. Zhang, J. Shi, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 5722
72. b) I. I. Slowing, B. G. Trewyn, S. Giri, V. S. Y. Lin, Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 1225.
73. a) P. Yousefpour, F. Atyabi, E. Vasheghani-Farahani, A. A. Movahedi, R. Dinarvand, Int. J. Nanomed. 2011, 6, 1977
74. b) M. N. Koopaei, R. Dinarvand, M. Amini, H. Rabbani, S. Emami, S. N. Ostad, F. Atyabi, Int. J. Nanomed. 2011, 6, 1903.