2. 湖南省人民医院药物临床试验机构办，湖南 长沙 410000
2. Office of Drug Clinical Trial Institution, Hunan Provincial People's Hospital, Changsha 410000, China
RNA干扰(RNA interference, RNAi)是一种进化保守的生物学过程，通过降解靶信使RNA(messenger RNA, mRNA)选择性地抑制基因的表达[1]。RNAi在癌症、感染、自身免疫性疾病和神经退行性疾病的治疗中都展现出巨大的潜力[2]。引入外源性合成的小干扰RNA(small interfering, siRNA)，通过特定的碱基互补配对可以诱导RNAi的发生。然而，siRNA在实际应用中存在许多问题，如：siRNA稳定性较差，在血液中易被降解；分子量相对较小，即使是经过化学修饰能在血液中保持稳定的siRNA分子也易经尿液排泄；缺少靶向性，体内的随机分布易造成不必要的毒性；固有的负电性导致很难被细胞内化。到目前为止，将siRNA递送到靶组织/靶细胞并发挥基因沉默作用仍然是极具挑战的事情。
许多靶向配体，如多肽、蛋白、亲脂性分子已经被用来靶向传递siRNA。核酸适配体(aptamer)又称为“化学抗体”，特定的三维空间结构赋予了其与细胞表面蛋白的高度亲和力，而这种细胞特异性的核酸适配体可以用来递送抗癌药物、酶、核酸到靶细胞中。核酸适配体可以直接与siRNA共价结合构建核酸适配体-siRNA嵌合体，或者作为一个靶向配体与其他siRNA载体连接来引导其进入靶细胞。近年来，已有大量研究证明，核酸适配体作为靶向配体引导siRNA进入靶细胞的可能性，许多核酸适配体也成功实现了在体内靶向递送siRNA[3-5]。该综述总结了近几年核酸适配体靶向递送siRNA在疾病治疗中的设计策略及应用的最新研究进展，并讨论了核酸适配体介导siRNA传递在临床转化方面的挑战与前景，以期为siRNA药物的靶向递送提供一定的参考。
1 核酸适配体作为靶向配体递送siRNA的优点与传统抗体相比，核酸适配体作为靶向传递配体有着许多吸引人的地方。首先，核酸适配体是通过指数富集的配体系统进化(systemic evolution of ligands by exponential enrichment, SELEX)的选择方法从随机分子库合成得到的一段短的单链DNA或RNA分子，与抗体生产的复杂昂贵、冗长的体内筛选相比，这种SELEX的体外筛选方法能在几周内筛选出能够靶向目的配体的核酸适配体。其次，由于核酸适配体是在完全体外环境依赖化学合成制造的，生产批次之间的差异更小，不存在或存在更低的污染风险。再次，与体积较大的抗体(150~180 ku, 直径~15nm)相比，核酸适配体的尺寸较小(6~30 ku, 直径1~2 nm)，免疫原性更低，结构更灵活，可以与更小的靶标或者一些隐藏的结合区域结合[6]。最重要的是，小体积的核酸适配体表现出较强的组织渗透性，特别是在实体肿瘤中，这非常有利于递送药物到深层的组织细胞内。到目前为止，许多的临床前研究已经证明了核酸适配体靶向递送siRNA的潜力[3-4, 7]。
2 基于核酸适配体-siRNA嵌合体靶向递送siRNA核酸适配体和siRNA都为核酸，很容易通过共价连接或者碱基互补配对的方式结合形成核酸适配体-siRNA嵌合体。2006年，Sullenger研究团队[8]首次用靶向前列腺特异性膜抗原(prostate specific membrane antigen, PSMA)的核酸适配体与PLK1和BCL2 siRNA的正义链共价连接构建核酸适配体-siRNA嵌合体。其中，PSMA是一种在只在前列腺癌细胞和肿瘤血管内皮中过度表达的细胞表面受体，PLK1和BCL2基因在人类多种癌症中过表达且与癌细胞的生存相关。当该嵌合体应用于PSMA+细胞时，这些RNA能被Dicer酶加工，siRNA从嵌合体上分离并与特异性酶Argo-2蛋白等(包括核酸内切酶、外切酶、螺旋酶等)形成RNA诱导沉默复合物(RNA-induced silencing complex, RISC)，在ATP-依赖的解螺旋酶作用下，siRNA双链打开，正义链离去，反义链激活RISC，再与互补序列的靶mRNA的同源区特异性结合，通过酶的作用使mRNA降解，从而达到基因沉默的作用。并且，该核酸适配体-siRNA嵌合体的基因沉默效率与传统的阳离子脂质体介导的siRNA转染相媲美。然而，由于该嵌合体的稳定性较差，因此只能通过瘤内注射来验证其体内的治疗效果[8]。
为提高核酸适配体-siRNA嵌合体的稳定性，将其应用于体内实验，可对核酸适配体和siRNA部分进行化学修饰，如对核酸适配体3′端和/或5′端进行修饰来抵抗核酸外切酶的水解作用；用氟、氨基、甲氧基等取代核酸适配体骨架的核糖或脱氧核糖的2′位氢，或将磷酸二酯键修饰为硫代磷酸二酯键可抵抗核酸内切酶的进攻[9]；此外，锁核酸技术和镜像技术亦可增加核酸适配体的稳定性。近来已有大量研究报道了基于构建核酸适配体-siRNA嵌合体靶向递送siRNA用于疾病治疗。
信号转导和转录激活因子3(signal transducer and activator of transcriptional-3, STAT3)的异常表达和激活在白血病、结肠癌、肾癌、乳腺癌、胶质瘤等疾病的发生发展中发挥着重要的作用，是潜在的治疗靶点。Gint4.T是由33个碱基组成的RNA适配体，能够特异性结合并拮抗血小板衍生生长因子受体β(platelet-derived growth factor receptor β，PDGFRβ)。Esposito等[3]通过化学的方法在Gint4.T的3′端融合4个—(CH2)3—作为linker，随后在linker后共价连接一段17个碱基的随机序列作为的粘性末端，通过碱基互补配对与接有17个未配对碱基的STAT3 siRNA反义链构建Gint4.T-siRNA嵌合体。将Gint4.T和STAT3 siRNA嘧啶碱基或嘌呤2′位进行氟修饰或甲氧基修饰，修饰后的嵌合体能够在含80%人血清至少能稳定存在24 h以上。体外实验中，该嵌合体能高效传递siRNA到PDGFRβ+胶质母细胞瘤细胞系中诱导STAT3基因沉默，抑制细胞的增殖和迁移；体内实验中，即使经腹腔注射该嵌合体，也能够抑制皮下荷瘤小鼠肿瘤的生长和血管生成。
HER家族由表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor, EGFR)、HER1(EGFR)、HER2、HER3、HER4组成，它们之间相互依赖，一个HER受体的阻断通常可以由另一个HER家族成员来补偿[10]。其中EGFR、HER2、HER3促进许多癌症起始和发展，尤其在乳腺癌中，是公认的治疗靶点[11]。Liu等[4]采用HER2核酸适配体和HER3核酸适配体作为靶头，将EGFR siRNA嵌入到两个核酸适配体中间构建HER2-EGFR siRNA-HER3核酸适配体嵌合体(H2EH3)。在核酸适配体和siRNA之间插入2~4个未配对的腺嘌呤核糖核苷酸，为每个核酸适配体提供空间灵活性，并在EGFR siRNA反义链的3′端融合2个核苷酸促进RISC的形成[12]。结果显示，EGFR siRNA能有效通过HER2/HER3核酸适配体诱导的内化作用进入HER2+细胞并发挥基因沉默作用。巧妙的是，在H2EH3中，HER2/HER3核酸适配体一方面可作为siRNA靶向递送的载体；另一方面可作为HER2和HER3信号通路的拮抗剂，下调EGFR、HER2、HER3三种受体的表达，触发细胞凋亡。H2EH3的分子量约为55.4 ku，大于肾小球的截留分子量(30~50 ku)，但小于抗体的分子量(~150 ku)，因此在体内不易被截留。在乳腺癌异种移植模型中，经静脉或瘤内给药后，H2EH3高特异性结合乳腺癌细胞并抑制肿瘤生长。
细胞上皮黏附分子(epithelial cell adhesion molecule, EpCAM)是一种糖基化的1型膜蛋白。在正常上皮细胞中，EpCAM仅在基底外侧间隙连接上低表达；而在大多数实体肿瘤中，EpCAM的表达量高于正常细胞数个数量级，且沿细胞膜分布。并且，EpCAM的连接能够促进细胞的粘附，增强细胞的增殖和侵袭[13]。Lieberman研究团队[5]采用EpCAM核酸适配体作为靶头，携带可促进肿瘤新抗原表达(Upf2、Parp1、Apex1)，吞噬和抗原呈递(Cd47)、减少检查点抑制(Cd274)或导致肿瘤细胞死亡(Mcl1)为靶点基因的siRNA，以敲除EpCAM+肿瘤细胞特定基因使肿瘤细胞更易被免疫系统察觉。EpCAM核酸适配体与siRNA的正义链5′端通过U—U—U linker共价连接形成核酸适配体-siRNA嵌合体。将嘧啶进行2′氟修饰，siRNA的3′端连接两个dTdT突出端，以增强其在体内的稳定性并降低脱靶效应。该嵌合体基因沉默效果在三阴性乳腺癌、HER2+原位、转移性和基因工程小鼠乳腺癌模型中都得到了验证。6种嵌合体中的4个(Upf2、Parp1、Cd47、Mcl1)能有效抑制肿瘤生长并促进肿瘤浸润免疫细胞的功能。此外，多种混合嵌合体比单独的嵌合体更有效，并能与抗PD-1检查点抑制协同发挥作用。总的来说，该核酸适配体-siRNA嵌合体为肿瘤免疫治疗开辟了新思路。
尽管核酸适配体-siRNA嵌合体能够靶向传递并敲除目的基因，但是正常组织中的非特异性积累减少了病理组织中核酸适配体和siRNA的有效积累和释放，这可能降低治疗效果，产生不良影响，因此需要更精准的siRNA释放位点和可控的释放时间节点。Huang等[14]提出了一种光触发核酸适配体纳米开关用于siRNA传递的时空调控。该研究采用AS1411适配体与Polo样激酶1(polo-like kinase 1, PLK1)siRNA的正义链3′端共价连接组成核酸适配体-siRNA嵌合体，用光敏感的寡核苷酸(photo-sensitive oligonucleotide, OliP)与AS1411配对以调节AS1411的空间结构。与此同时，对siRNA的某些核苷酸的2′位进行甲氧基修饰赋予siRNA核酸酶抗性。结果显示，在细胞实验中，在没有紫外光(ultraviolet, UV)照射的情况下，OliP与AS1411的配对阻断了AS1411识别核仁素并介导的内化功能，导致嵌合体无法有效进入细胞诱导PLK1基因沉默；而在有UV的情况下，OliP被光降解使AS1411的靶向识别核仁素的功能重新激活，其基因沉默效率与单独的核酸适配体-siRNA相当。在小鼠体内实验中，接有OliP的核酸适配体-siRNA在没有UV的情况下只有少量在肿瘤聚集；而在UV照射小鼠肿瘤的情况下，接有OliP的核酸适配体-siRNA在肿瘤富集的荧光强度甚至比单独的核酸适配体-siRNA更强。总的来说，该方法为复杂的生物系统中的精确有效传递提供了一个多功能且强大的平台。
3 核酸适配体联合纳米载体靶向递送siRNA尽管核酸适配体-siRNA嵌合体在靶向递送siRNA方面具有免疫原性低、易于化学修饰等优点，但是低效的细胞质传递、核内体逃逸限制了其临床转化。将装载有siRNA的纳米载体结合核酸适配体用于靶向递送siRNA有以下优势：首先，核酸适配体结合的纳米载体能够将其装载的“货物”特异性地聚集到靶细胞中；其次，纳米载体可以稳定地封装siRNA，保护siRNA不被酶降解；再次，纳米材料可以促进siRNA的胞质传递，并且可以改善siRNA的药代动力学，如延长siRNA的血液循环；最后，纳米材料可以融入额外的治疗成分和探针以实现协同治疗和分子成像。目前已有大量研究联合核酸适配体和纳米材料递送siRNA到特定的细胞/组织中。本章将主要介绍核酸适配体联合脂质体、天然生物膜囊泡、球形纳米颗粒、RNA/DNA纳米颗粒用于靶向递送siRNA在设计和治疗方面的最新进展。
3.1 核酸适配体联合脂质体靶向递送siRNA脂质体是一种具有双层结构的球形囊泡，基于其优越的生物相容性、生物降解性、低毒性、制备工艺简单等优点，常被作为载体被广泛用于科学研究和临床实验。Park等[15]在聚乙二醇化阳离子脂质体的双分子层中插入疏水性的量子点(quantum dots, QDs)用于实时成像，将治疗性的siRNA(BCL-2和PKC-ι)与脂质体络合形成量子点脂质纳米载体(QD-lipid nanocarriers, QLs)，最后将EGFR核酸适配体偶联到脂质体上使其特异性靶向三阴性乳腺癌(triple-negative breast cancer, TNBC)。结果显示，与非靶向的对照QLs相比，靶向EGFR的QLs显示出对癌细胞更有效的基因沉默和增强的肿瘤成像。此外，同时将BCL-2和PKC-ιsiRNA装载到靶向EGFR的QLs中，可显著抑制肿瘤生长和转移。总的来说，在相同的实验条件下，靶向EGFR的QLs表现出更强的体内递药和治疗效果，表明靶向EGFR的QLs可能是一种能同时用于TNBC的RNA干扰和荧光成像的治疗载体。
尽管阳离子脂质体表现出较好的siRNA递送效率，但是也存在许多局限性：如容易在血液中聚集，易被肾小球截留，易被带负电的蛋白质吸附。Fattal等[16]将鱼精蛋白肽缩合的LUC2 siRNA装载到聚乙二醇化脂质体中，并通过进一步酶解清除脂质体的表面，然后将靶向CD44的核酸适配体与聚乙二醇化的磷脂结合，从而将核酸适配体嵌合到脂质体上。其中鱼精蛋白可以浓缩siRNA，以将其装载到非阳离子聚乙二醇化脂质体中，实现较高的siRNA装载量。CD44是一种跨膜蛋白，在黏附、迁移、增殖、运动和分化等多种细胞途径中发挥关键作用，是许多肿瘤包括TBNC的生物标志物。结果显示，在体外细胞实验中，核酸适配体功能化的非阳离子脂质体对LUC2基因有较高沉默效率；在小鼠体内实验中，其有长时间的抑制作用。总之，该非阳离子脂质体递药系统实现了对体内表达CD44肿瘤细胞有效的基因沉默。
有效的溶酶体逃逸是目前核酸递送系统亟待解决的问题，由于肿瘤组织较正常组织pH值更低，pH响应传递一直是核酸递送领域非常有前景的方法之一。pH响应型脂质体是一种具有细胞内靶向和控制药物，如基因、核酸、肽、蛋白质释放的功能性脂质体。其原理是：在低pH条件下，脂肪酯羧基质子化形成六角晶相结构——膜融合的主要机制。在核内体形成后几分钟内，进入溶酶体之前，pH从7.4降低至5.3~6.3时，pH响应型脂质体膜发生结构改变，促使脂质体膜与核内体/溶酶体膜的融合，将包封的物质导入胞质及主动靶向病变组织，从而避免网状内皮系统的清除。Bhattacharya等[17]采用pH响应的棕榈酰同型半胱氨酸的双脂质，TPHC；天然两亲性脂质，1, 2-二油酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(1, 2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine, DOPE)和基于胆固醇的双阳离子脂质，C5C，按照一定的摩尔比(THPC ∶ DOPE ∶ C5C=1 ∶ 24 ∶ 8)制成pH响应型脂质体，然后将DY647标记、胆固醇化的EpCAM核酸适配体嵌入到pH响应型阳离子脂质的疏水层使其能够选择性地将基因传递给EpCAM过表达的癌症干细胞，其中的荧光染料可帮助实时监控其内化途径。结果显示，该pH响应型脂质体可在一定程度上避免溶酶体降解并增加包封药物的摄取量和稳定性，有效地将包封物转运到胞质。
3.2 核酸适配体联合天然生物膜囊泡靶向递送siRNA外泌体(exosome)是直径~100 nm的生物膜囊泡，相对较小的分子结构，良好的生物相容性使其在药物递送领域富有巨大的潜力。近年来，已有许多研究将siRNA或小分子复合物融入到外泌体中用于治疗癌症等疾病，并取得了一定的疗效。然而，由于外泌体缺乏靶向性和选择性，这些外泌体可能会被其他细胞大量内化，从而导致其他副作用和不必要的浪费。在外泌体表面修饰核酸适配体可以赋予其靶向性，从而降低这种副作用和不必要的浪费。Xia等[18]将SIRT6 siRNA电转入外泌体，通过巯基-马来酰亚胺交联反应实现外泌体和E3核酸适配体的共轭连接。其中SIRT6基因的表达与前列腺癌的发展呈正相关，敲除SIRT6能够显著抑制前列腺癌细胞株在体内或体外的迁移；E3核酸适配体可特异性识别前列腺癌细胞而不识别正常细胞。结果显示，无论是皮下肿瘤模型还是原位肿瘤模型，该载体都能够有效敲除SIRT6基因抑制肿瘤的发展和迁移。Chen等[19]通过逐层自组装的方式在间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)来源的外泌体上修饰聚乙烯亚胺/聚乙二醇(polyethylenimine/polyethylene glycol, PEI/PEG)共聚物并偶联核酸适配体-siRNA嵌合体，从基因水平来诱导移植中的免疫耐受。该研究首先将带正电荷的PEI/PEG共聚物自组装到带负电的生物囊泡上，然后将靶向树突细胞特异性细胞间黏附分子-3-结合非整合素分子(dendritic cell-special intercellular adhesion molecule-3 grabbing nonintergrin, DC-SIGN)的核酸适配体-mTOR siRNA嵌合体偶联到PEG上，构建具有靶向性的外泌体递药系统。结果显示，接有SIGN核酸适配体的外泌体大量被树突细胞内化，内化细胞的mTOR siRNA能够抑制免疫应答。此外，该递药体系还可以通过电转的方法将microRNA-148a，microRNA-148b和microRNA-152导入外泌体中诱导人白细胞抗原-G(human leucocyte antigen-G, HLG-A)持续表达来介导免疫耐受。该递药系统中，SIGN核酸适配体能够迅速诱导免疫耐受，内化后的mTOR siRNA随后抑制免疫应答，microRNA能够长时间促进HLA-G的表达来介导免疫耐受。由于不同的RNA在不同的时间点发挥作用，因此该递药系统能够维持移植中长时间的免疫耐受。
虽然外泌体作为载体递送核酸或小分子药物具有安全、高效、循环时间长等优势，但是来源有限、产量低、获取困难限制了其广泛应用。Pei等[20]通过挤压的方法轻松获得大量尺寸可控、生物均一性好的生物膜囊泡。在该生物膜囊泡上修饰AS1411核酸适配体可使该纳米载体具有肿瘤靶向的能力。此外，通过孵育和胆固醇介导的方法可将阿霉素(doxorubicin, DOX)和P-糖蛋白(P-glycoprotein, P-gp)siRNA高效装载到该生物膜囊泡上。其中P-gp是一种腺嘌呤核苷三磷酸(adenosine triphosphate, ATP)驱动的泵，可将细胞内的化疗药物转运出细胞，是肿瘤多药耐药(multidrug resistance, MDR)的关键。结果显示，该递药系统通过P-gp siRNA的基因沉默和DOX诱导的生长抑制成功克服了耐药并协同杀伤了MDR肿瘤。这种基于红细胞膜制成的纳米囊泡递药系统为MDR肿瘤的协同靶向治疗提供了新思路。
3.3 核酸适配体联合球形多孔纳米颗粒靶向递送siRNA球形多孔纳米是理想的药物递送纳米结构。介孔二氧化硅纳米颗粒(mesoporous silica nanoparticles, MSNs)是一种比表面积大、孔隙大且孔径可调的球形无机生物载体材料，其表面可以进行各种化学修饰。基于其低细胞毒性和高载药能力，已被大量研究作为药物和siRNA的传递平台。Xie等[21]将DOX装载到修饰有巯基的MSNs中，随后将AS1411和siTIE2的巯基与MSNs的巯基共价连接构建了具有靶向和氧化还原响应的递药系统MSN-SS-siTIE2/Apt@DOX。在该递药系统中，AS1411赋予MSNs靶向肿瘤细胞的能力，siTIE2能够抑制TIE2基因的表达从而抑制肿瘤细胞的转移；与此同时，AS1411和siTIE2两种核酸可作为“门控开关”调节MSNs中DOX的释放，从而解决了DOX在体液循环中渗漏的问题。当MSN-SS-siTIE2/Apt@DOX被癌细胞摄取后，细胞内高浓度的氧化还原分子，如谷胱甘肽会触发siTIE2的释放，随即释放DOX，从而抑制转移性乳腺癌的迁移。
由于目前大部分球形多孔纳米颗粒由不可降解的无机材料组成，阻碍了临床应用。Li等[22]以RNA为构建块，环糊精为黏合剂，通过滚环转录(rolling circle transcription, RCT)和独特超分子介导的方法制备多孔RNA纳米球。通过RCT生成的串联、重复序列包含EpCAM核酸适配体和EpCAM siRNA。其中，多拷贝的EpCAM siRNA，解决了传统载体siRNA装载率低的问题。RCT产物上的环糊精能够有效促进多孔纳米结构的形成，可装载索拉非尼用于肝癌的治疗。结果显示，多孔纳米球在核酸适配体的的帮助下特异性靶向并内化到肝癌细胞中，然后被Dicer酶水解，释放的siRNA和索拉非尼进行协同治疗。其协同效应已在体外功能实验、皮下荷瘤小鼠和原位荷瘤小鼠模型中得到验证。基于基因治疗与化疗协同作用的广阔前景，以及多孔纳米球中RNA和环糊精可以分别装载各种不同类型的siRNA和小分子药物，这种形式的生物多孔纳米球为靶向递送特定肿瘤的药物提供了广阔的前景。
3.4 核酸适配体联合RNA/DNA纳米颗粒靶向递送siRNA三联节(three-way-junction, 3WJ)是源于噬菌体包装RNA(packaging RNA, pRNA)中核心的一段，3个端点可分别连接靶向、治疗、成像模块[7]。基于其良好的热力学/化学稳定性，常被用作传递siRNA等小分子的载体。Li等[23]利用2′氟修饰的3WJ作为纳米材料的连接核心，在3WJ的两端共价连接HER2核酸适配体和X-box结合蛋白1(X-box binding protein 1, XBP1)siRNA组装成RNA纳米粒子(8.54 ± 1.27 nm)。其中XBP1基因与HER2+乳腺癌化疗敏感性与增殖有关。结果显示，经静脉注射后，含HER2适配体的RNA纳米粒子与肿瘤细胞有着较强的结合，而不与健康组织结合。并且能够特异性敲除HER2+乳腺癌小鼠模型中XBP1基因，从而显著抑制乳腺癌生长，并促进化疗敏感性。
可编程DNA纳米结构是一类新型的生物相容性好、无毒的纳米材料，可作为siRNA、蛋白的递送载体，然而靶向能力不足和载药效率较低限制了其广泛使用。Qian等[24]以分步和自组装的方式制作DNA纳米柱来用于癌症治疗。一条核心DNA链(P1)与三条相同的外周PR链或PA链通过碱基配对相互作用形成三角形，两个三角形进一步折叠并自组装成一个棱镜结构。PR链带有一段悬垂与Rab26 siRNA互补，PA链中含有靶向MUC-1核酸适配体序列。其中Rab26蛋白参与内皮细胞凋亡和高通透性，可作为癌症治疗的潜在靶点；MUC1在许多癌症细胞系中过表达。在该项设计中，Rab siRNA和MUC-1核酸适配体的数量和位置可以通过切换PA链或PR链来轻松调整。所有具有不同功能的纳米棱柱都以高产率自组装，其自组装的产率用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳和动态光散射技术得到了验证。并且，DNA纳米棱柱的细胞摄取与每个纳米棱柱上的核酸适配体数量成正比。总的来说，所制备的DNA纳米棱柱显示出优异的抗癌活性和靶向能力，可用于个性化的癌症治疗。
4 总结与展望本综述中总结了利用细胞特异性核酸适配体靶向递送siRNA在设计和应用方面最新进展。核酸适配体-siRNA嵌合体设计合成简单，但在血液中快速清除、酶降解一直是其向临床转化的一大障碍。目前，研究者已进行了大量研究来探索改善核酸适配体-siRNA嵌合体的药代动力学特性。采用PEG与核酸适配体结合能显著增强核酸适配体-siRNA嵌合体的循环半衰期并增强酶稳定性。此外，PEG的结合可以增加核酸适配体-siRNA嵌合体的生物利用度，并降低其体内的免疫反应；利用化学修饰，如2′-氟，2′-甲氧基等修饰核酸适配体骨架中核糖或脱氧核糖的2′位氢可以抵抗核酸酶。
利用核酸适配体-siRNA嵌合体靶向递送siRNA时，siRNA活性的降低也是限制其广泛应用的一大问题。有研究表明[25]，siRNA的热稳定性是影响其基因沉默效率的一个重要参数。低熔点的siRNA与核酸适配体结合时，其活性不受影响或受影响最小。并且，当siRNA偶联到2′-氟修饰核酸适配体的3′端时，siRNA的活性受影响最小。虽然化学修饰有助于增强siRNA在体内的稳定性，但合理的化学修饰仍然是一个挑战。找到每个核酸适配体-siRNA嵌合体的最优化修饰，使其治疗效果最大化至关重要。未来的研究方向可借助强大的计算算法来帮助选择高度特异性的适配体-siRNA嵌合体的组成和化学修饰。
当siRNA被靶细胞或靶组织内化后，不良的溶酶体逃逸仍然是限制其发挥基因沉默作用的主要原因。目前，研究者已采用了多种方法来增强siRNA的溶酶体逃逸。如应用阳离子脂质体的“质子海绵效应”或pH响应型脂质体[17]可有效增强siRNA的溶酶体逃逸；通过脂质体装载鱼精蛋白压缩的siRNA从而增大siRNA的溶酶体逃逸量[16]。采用天然生物膜囊泡递送siRNA也能够实现有效的溶酶体逃逸[19-20]。
由于有关核酸适配体的毒理学信息有限，其潜在的毒副作用及其作用机制尚未完全阐明。如高浓度的核酸可能引起一些潜在的毒性反应，包括非特异性组织积累、非特异性免疫反应等。未来应对核酸适配体-siRNA嵌合体以及核酸适配体结合的纳米载体的生物安全性进行评估，以便更好地向临床转化。总的来说，该综述概述了核酸适配体靶向递送siRNA在疾病治疗中的设计策略及其应用的最新研究进展。
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