LNPs 作為遞送系統(tǒng)
為了克服裸露的mRNA轉(zhuǎn)染的種種問題，已經(jīng)開發(fā)了保護性遞送系統(tǒng)。目前的mRNA疫苗（表 1）都在使用 LNP 技術(shù) 表一： LNPs與脂質(zhì)體的不同之處在于微粒中存在脂質(zhì)，來自幾項研究的數(shù)據(jù)表明水也存在于微粒內(nèi)部某些空間。這意味著mRNA即使被包封也可能暴露于水性環(huán)境中。這種類型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，先前已在未包載和包載siRNA的LNP中被冷凍電鏡所觀察到。類似地，mRNA-LNPs 的冷凍電鏡結(jié)果也顯示了電子致密核，勞氏紫（Thionine）對RNA進行染色用于冷凍電鏡對比度增強（見圖2）。 盡管mRNA-LNP 的共同特征是脂質(zhì)，但該的確切結(jié)構(gòu)特征及其對脂質(zhì)成分（摩爾比）和 mRNA 定位的依賴性仍存在爭議（見圖3）。正如 RiboGreen檢測實驗所確定的那樣，mRNA 肯定位于 LNP 內(nèi)部。RiboGreen 是一種染料，當(dāng)與單鏈 mRNA 結(jié)合時會顯示熒光，但不能進入 LNP。在 mRNA-LNP 制劑中，例如mRNA 疫苗的制劑，可與RiboGreen結(jié)合產(chǎn)生熒光的mRNA 比例非常低，因此，采用RiboGreen來測定的包封率通常 > 90%。綜上所述，冷凍電鏡（圖2) 和包封率證據(jù)表明，mRNA-LNPs形成納米粒子，其中包封了 mRNA，可免受外部介質(zhì)的影響，LNPs包封的mRNA的結(jié)構(gòu)有3種模型 圖2 mRNA-LNP 的冷凍電鏡圖像顯示具有明顯不同電子密度的“囊泡"結(jié)構(gòu) 圖3 siRNA-LNP 和 mRNA-LNP 結(jié)構(gòu)的推測模型的示意圖 A：多層囊泡 mRNA疫苗所包封的mRNA會影響終LNP的結(jié)構(gòu)：siRNA 在結(jié)構(gòu)和分子量大小上與 mRNA 有很大不同（表 2）并且N/P（可電離的陽離子脂質(zhì)與核苷酸磷酸鹽）摩爾比不同，N/P摩爾比分別為3和6（表 1）。mRNA 至少比 siRNA 大 100 倍，這會影響 LNP 的結(jié)構(gòu)。此外，有跡象表明 mRNA 位于 LNP 的核，而siRNA 更靠近表面，mRNA 可以形成“囊泡"（圖 2）。LNP 囊泡部分的組成是一個有爭議的問題，在這種狀態(tài)時：“mRNA 可以從帶電的脂質(zhì)中解離，留在充滿溶劑的囊泡隔室中"。 表2 mRNA 和siRNA分子之間的差異 mRNA-LNP不太可能是（圖 3A）的多層囊泡模型。它與mRNA-LNP的 TEM結(jié)果中電子致密核位置不對應(yīng)。目前，大多數(shù)研究人員認為 mRNA-LNP 貼近核殼模型（圖3 B和C），這意味著納米顆粒具有表面層和無定形的各向同性核。Viger-Gravel等，使用核磁共振光譜證明LNP結(jié)構(gòu)的兩種類型的核是可能的。 他們描述了一個被陽離子脂質(zhì)包圍（圖3B)的包含水孔的無定形核模型。他們還假設(shè)核中的脂質(zhì)可以均勻分散，中間有“小水球"（圖 3C）。后者（圖3B和C）跟siRNA-LNPs和mRNA-LNPs在實驗觀察到的結(jié)果更吻合。 Arteta等人，使用冷凍電鏡、小角 X 射線散射 (SAXS) 和小角度中子散射 (SANS) 測量 mRNA-LNP 結(jié)構(gòu)模型。他們發(fā)現(xiàn)DSPC和PEG化脂質(zhì)以及部分可電離的陽離子脂質(zhì)和膽固醇是位于LNP 的表面，可電離的陽離子脂質(zhì)、膽固醇（取決于其濃度）、水和 mRNA 的主要部分分布在核內(nèi)部。有趣的是，他們的研究表明，各向同性LNP 核由24%（體積分?jǐn)?shù)）的水組成。他們指出 mRNA 位于水柱內(nèi) 因此，研究 mRNA 如何與 LNP 中的水和可電離的陽離子脂質(zhì)相互作用是一件很有趣的事 然而 對于 siRNA，發(fā)現(xiàn)與可電離陽離子脂質(zhì)存在較弱的靜電相互作用，這表明至少對于 siRNA-LNP 制劑，內(nèi)部的pH值接近或等于外部的pH值。對于 mRNA-LNP，尚未進行此類實驗研究。mRNA 和陽離子脂質(zhì)復(fù)合的分子動力學(xué)模擬研究證明了脂質(zhì)-脂質(zhì)簇和脂質(zhì)-mRNA 簇的形成。靜電力和氫鍵都在驅(qū)動陽離子脂質(zhì)和 mRNA 的相互作用。 圖4 mRNA-LNPs核中mRNA-水柱的示意圖 Arteta 等人的另一個有趣發(fā)現(xiàn)是他們的mRNA-LNP 的外殼是單層的 對各種 mRNA疫苗成分的分析表明，它們具有共同特征 1、中文名稱：DLin-MC3-DMA 2 3 (6Z,9Z,28Z,31Z)-heptatriacont-6,9,28,31-tetraene-19-yl 4-(dimethylamino)butanoate 4、分子式：C43H79NO2 5 6 7、用途：陽離子脂質(zhì)體 8 9 10、純度：98% 11 12、分子量：642.09 13 14 15 艾偉拓（上海）醫(yī)藥科技有限公司 地址：上海市浦東新區(qū)張楊路838號27樓A座 © 2025 版權(quán)所有：艾偉拓（上海）醫(yī)藥科技有限公司 備案號：滬ICP備19003552號-3 總訪問量：291821 站點地圖 技術(shù)支持：制藥網(wǎng) 管理登陸
