納微快速納米藥物制備系統在制備脂質mRNA-LNP遞送載體中的新應用
浙江大學劉帥課題組使用納微儀器Nanowetech的NWDPS快速納米藥物制備系統制備單組分陽離子脂質mRNA，靜脈給藥后靶向脾臟T細胞。
四組分脂質納米顆粒（LNPs）已被廣泛應用于上市COVID-19 mRNA疫苗和大量mRNA療法的臨床試驗中，證明了它們在將mRNA傳遞到肝臟和肌肉方面的有效性。mRNA藥物的肝外靶向分布對于治療影響非肝器官的多種疾病具有巨大的意義，特別是靶向脾臟和T細胞的特異性mRNA遞送為癌癥免疫治療和誘導抗病毒免疫反應提供了一個引人注目的選擇。
盡管如此，將mRNA靶向遞送至肝外組織在很大程度上仍是限制其應用開發的重要挑戰。目前的脾靶向技術往往以轉染效率或療效降低為代價，導致使用新型遞送載體時，脾中的mRNA整體表達量仍低于肝臟。
2024年4月18日，來自浙江大學藥學院的劉帥課題組在Angewandte Chemie International Edition上發表了題為“One-Component Cationic Lipids for Systemic mRNA Delivery to Splenic T Cells”的研究論文。本研究提出，富含仲胺的陽離子脂質可以作為獨立的單一組分載體在體外和體內有效地遞送mRNA。此外，這些載體有助于在靜脈給藥后有效地將mRNA遞送至脾臟T細胞亞群，顯示出免疫治療應用的巨大潛力。這種簡單的策略擴展了脂質體在肝外mRNA遞送中的效用，為LNP以外的載體開發提供了新的見解，以進一步推動精準mRNA治療領域的發展。
體外篩選實驗顯示，富仲胺可電離子陽離子脂質（AnEP-S和An-Ac-S）介導了強大的mRNA表達和最小的細胞毒性，最佳候選藥物表現出比叔胺脂質（An-EP-T和An-Ac-T）高4個數量級的遞送效率。與ALC-0315 LNPs相比，效率最佳的TE-EP10-S CLNs顯示了43倍增強。
仲胺脂質CLNs的表征和驗證
在mRNA的結合/包封上，叔胺脂質體僅顯示出低于60%的低mRNA結合率，而單一仲胺脂質的mRNA結合率達到了95%（圖2D）。移液器制備CLN的尺寸相對較大，依靠微流控設備可有效減小粒徑，最佳尺寸維持在100 nm左右。由于An-R-S脂質富含仲胺基和疏水尾部，對mRNA靜電作用和疏水作用保證了CLNs的穩定性，即使在4℃的10%胎牛血清（FBS）血清中孵育7天后，這一設計下的CLNs仍保持穩定（圖2E）。
通過紅細胞破裂測定溶血和通過熒光共振能量轉移（FRET）分析的脂質融合分析，顯示兩種富胺脂質之間的內體逃逸沒有明顯差異（圖2G）。共聚焦熒光成像證實了優化后的仲胺CLNs從內體中有效逃逸（圖2H）。相反，叔胺對應載體由于細胞攝取較低介導了有限的內體逃逸。這些結果突出了單組分可電離陽離子脂質在克服多種遞送障礙方面所取得的突破。此外，基于仲胺的CLN由于增強了mRNA結合和細胞攝取而優于叔胺。
研究在C57BL/6小鼠中，通過靜脈注射0.25 mg/kg的劑量，進一步評估了CLNs的器官靶向性（圖3A）。與主要靶向肝臟的LNPs不同，單組分可電離陽離子脂質主要介導靶向脾臟的mRNA表達。
