隨著新冠疫情的陰霾漸漸散去，各行各業(yè)也在快速蘇醒恢復(fù)。在這個(gè)過程中我們已經(jīng)目睹眾多企業(yè)為了生存發(fā)展，主動(dòng)或被動(dòng)的進(jìn)行變革。前瞻性的重要愈發(fā)明顯，面對(duì)變革掌握著主動(dòng)權(quán)無論何時(shí)都可以立于不敗之地，科研亦是如此。核酸類技術(shù)開啟了程序化制藥的新時(shí)代，基于核酸的配對(duì)原理，科學(xué)家可以避免復(fù)雜冗長(zhǎng)的高通量篩選而極大的推進(jìn)自己的研究進(jìn)程。權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)繼小分子和單抗藥以后，RNAi可能會(huì)超過細(xì)胞療法成為第三大藥物形式，到2025年RNAi藥物市場(chǎng)體量將邁過百億大關(guān)。

2018年美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準(zhǔn)Alnylam公司研發(fā)的采用RNAi療法的藥物Onpattro，用于成人遺傳性轉(zhuǎn)甲狀腺素蛋白（hATTR）淀粉樣變性引起的周圍神經(jīng)病變。至此Onpattro正式拉開了RNAi療法的大幕，對(duì)比化學(xué)藥物RNAi藥物的優(yōu)勢(shì)尤為明顯，憑借Watson-Crick堿基配對(duì)原理，RNAi藥物可以迅速識(shí)別出高活性、高親和力和具有特異性的靶分子。面對(duì)這一巨大突破，嗅到商機(jī)的全球頭部藥企紛紛著手布局，開展相關(guān)研究。

回顧RNAi藥物的發(fā)展， “欲戴王冠，必承其重”似乎是一個(gè)最佳的注解。頭頂諾貝爾獎(jiǎng)的光環(huán)進(jìn)入大眾視野，卻在后續(xù)應(yīng)用于臨床的道路上屢屢受挫。科學(xué)界對(duì)于siRNA和miRNA的研究已經(jīng)十分深入，RNAi療法面臨的挑戰(zhàn)在于外源性的小核酸要如何進(jìn)入胞內(nèi)發(fā)揮作用，在進(jìn)入人體后，要面臨重重關(guān)卡的阻攔。腎臟的過濾清除作用、人體對(duì)于外來物質(zhì)的免疫殺傷作用、體內(nèi)各種酶的降解作用以及如何進(jìn)入細(xì)胞核等等，說是九九八十一難也不夸張。這時(shí)候就需要一個(gè)可以保護(hù)小核酸同時(shí)可以精準(zhǔn)定向的載體來完成轉(zhuǎn)染。轉(zhuǎn)染是整個(gè)核酸類技術(shù)中的關(guān)鍵過程，擔(dān)負(fù)著從前期設(shè)計(jì)到導(dǎo)入目標(biāo)的“轉(zhuǎn)變一躍”。當(dāng)今科學(xué)界公認(rèn)最先進(jìn)的非病毒核酸遞送載體平臺(tái)——脂質(zhì)納米粒（lipid nanoparticles,LNP）就是今天的主角。

Fig1：LNP的組成部分

目前FDA批準(zhǔn)的LNP配方都含有圖1所示的四種脂質(zhì)，最重要的可電離陽離子脂質(zhì)，以及起輔助作用的DSPC、膽固醇以及聚乙二醇脂質(zhì)偶聯(lián)物，這些成分可以促進(jìn)單分散納米顆粒形成，提高納米顆粒穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)高效核酸包封，幫助細(xì)胞攝取，并促進(jìn)核酸藥物的內(nèi)體逃逸【1】。這種復(fù)雜又特殊的結(jié)構(gòu)賦予了LNP明顯優(yōu)于其他遞送平臺(tái)的特點(diǎn)：更強(qiáng)的組織穿透性，更高的轉(zhuǎn)染效率和核酸包封率、更低的細(xì)胞毒性。擁有這些優(yōu)勢(shì)傍身，LNP成為生物界的研究熱點(diǎn)也就不足為奇，更令人驚喜的是這位 “當(dāng)紅炸子雞” 沒有故步自封，在擴(kuò)展研究方向和作用的路上高歌猛進(jìn)。

Nature雜志在其官方發(fā)布的“2022年值得關(guān)注的七項(xiàng)技術(shù)”中為L(zhǎng)NP保留了位置，與基因編輯和量子計(jì)算等前沿技術(shù)同列。前文提到的全球首個(gè)RNAi藥物Onpattro采用的給藥系統(tǒng)就是LNP導(dǎo)入技術(shù)，19個(gè)堿基對(duì)的siRNA被包裹在LNP中通過藥物輸注直接運(yùn)輸?shù)礁闻K，阻止甲狀腺轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（TTR）的異常表達(dá)，從而減少外周神經(jīng)系統(tǒng)中淀粉樣蛋白的沉積【2】。LNP已經(jīng)實(shí)現(xiàn)肝臟的運(yùn)輸，但是各種疾病的病灶和靶細(xì)胞卻不會(huì)僅局限于肝臟，為了實(shí)現(xiàn)LNP的定向運(yùn)輸，喬治亞理工學(xué)院的J. E. Dahlman教授團(tuán)隊(duì)從T細(xì)胞會(huì)主動(dòng)吞噬脂蛋白顆粒和包膜病毒這一現(xiàn)象得到靈感。參考與LNP類似的結(jié)構(gòu)，猜測(cè)缺乏靶向配體的LNP可以在體內(nèi)將RNA傳遞給T細(xì)胞。研究小組發(fā)現(xiàn)含有構(gòu)象受約束的脂質(zhì)的納米材料形成穩(wěn)定的LNP，命名為受約束的脂質(zhì)納米顆粒（cLNP）。cLNP以低至0.5 mg kg-1的劑量向T細(xì)胞遞送siRNA和sgRNA【3】。

Fig2：用于體內(nèi)活性的高通量siRNA篩選顯示，cLNP在T細(xì)胞中具有生物活性

第一代脂庫的篩選結(jié)果提供了初步的證據(jù)，即含金剛烷的LNP可以在不使用靶向配體的情況下將核酸siRNA體內(nèi)遞送至T細(xì)胞。為了進(jìn)一步研究金剛烷與siRNA傳遞之間的關(guān)系，研究人員用含金剛烷的LNP進(jìn)行了第二次體內(nèi)篩選。最終的結(jié)果說明了cLNP不優(yōu)先靶向肝細(xì)胞，遞送的方向與化學(xué)成分和載體尺寸相關(guān)。這一發(fā)現(xiàn)顛覆了之前對(duì)于LNP遞送的固有認(rèn)識(shí)，科研小組也表示希望他們的研究成果科研激發(fā)其他的發(fā)現(xiàn)和突破。Dahlman教授的期望沒有落空。塔夫茨大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室使用基因文庫進(jìn)行篩選發(fā)現(xiàn)脂質(zhì)納米顆粒的器官靶向性是由脂質(zhì)化合物的連接基團(tuán)決定的，需要靶向肝臟就選擇連接基團(tuán)為酯鍵的O系列；如果需要靶向肺部就選擇連接基團(tuán)為酰胺鍵的N系列。

Fig3：觀察不同靶細(xì)胞的轉(zhuǎn)染情況
 

同時(shí)使用液相色譜-質(zhì)譜分析了肝和肺靶向LNPs上的蛋白冠，并鑒定了一組獨(dú)特的血漿蛋白，這些蛋白質(zhì)特異性地吸附在表面，可能有助于這些LNPs的靶向性。通過簡(jiǎn)單地調(diào)整N系列LNPs的頭部結(jié)構(gòu)，也可以靶向不同的肺細(xì)胞類型【4】�；�因療法面��(duì)的一大挑戰(zhàn)就是如何做到安全高效的靶器官和靶細(xì)胞的定向運(yùn)輸，圍繞LNP的這些研究成果為苦心鉆研的科學(xué)家指明了方向。

RNAi療法歷經(jīng)波折，從橫空出世到沉寂谷底，又到今天的如日中天。這翻天覆地的變化完全仰賴于Alnylam研發(fā)的Onpattro成功上市，精心修飾后的siRNA搭配先進(jìn)的LNP遞送系統(tǒng)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，挽救了被各大藥企拋棄的RNAi領(lǐng)域。小核酸藥物的優(yōu)勢(shì)在高特異性，廣泛的靶點(diǎn)以及可觀的半衰期。LNP脫胎于脂質(zhì)體，經(jīng)過20多年的發(fā)展，已經(jīng)成為最先進(jìn)的非病毒核酸遞送載體平臺(tái)。利用自身優(yōu)勢(shì)一次又一次突破生物研究的瓶頸，我們有理由相信LNP與RNAi的組合會(huì)給我們帶來一個(gè)又一個(gè)研究上的突破和驚喜。

同立海源生物自成立一直專注于細(xì)胞與基因治療（CGT）上游GMP級(jí)核心試劑原料和研發(fā)生產(chǎn)，公司研發(fā)生產(chǎn)的Lipidnano^TM Super RNAi 轉(zhuǎn)染試劑（貨號(hào)：TL-1001）獨(dú)具核心競(jìng)爭(zhēng)力，轉(zhuǎn)染效率高、低細(xì)胞毒性、操作簡(jiǎn)單快捷，并可實(shí)現(xiàn)體內(nèi)外同機(jī)制一體化轉(zhuǎn)染。該款轉(zhuǎn)染試劑用于 siRNA 介導(dǎo)的基因敲低實(shí)驗(yàn)，適合將 siRNA 和 miRNA 等小RNA 高效地輸送到廣泛的細(xì)胞類型中。試劑包載核酸效率優(yōu)異，通過提升細(xì)胞內(nèi)吞后包載核酸的內(nèi)含體逃逸水平，促進(jìn) siRNA 在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)發(fā)揮 RNA 干擾作用。

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