在現(xiàn)代醫(yī)學領域，mRNA 脂質納米顆粒（LNPs）技術的出現(xiàn)，為多種疾病的治療帶來了新的曙光。這一技術到底是什么，它如何發(fā)揮作用，又有著怎樣的應用前景呢？讓我們一起來深入了解。
一、mRNA 脂質納米顆粒是什么
mRNA 脂質納米顆粒就像是一個微小的 “包裹”，由多種脂質成分組成，主要包括可電離陽離子脂質、輔助脂質、膽固醇和聚乙二醇（PEG）脂質（圖 1）?？呻婋x陽離子脂質就像一把 “鑰匙”，決定了 mRNA 的傳遞和轉染效率；輔助脂質則像 “加固材料”，確保包裹的穩(wěn)定性；膽固醇能調節(jié)膜的流動性，維持包裹的結構；PEG 脂質可以延長包裹在體內的循環(huán)時間，讓它不容易被免疫系統(tǒng)清除。這個 “包裹” 的核心是 mRNA，它攜帶了制造特定蛋白質的指令，而外殼則具有良好的生物相容性，能夠保護 mRNA 并幫助它進入細胞。
圖 1 mRNA 脂質納米顆粒的組成和模型：(a) 用于遞送治療性核酸的代表性脂質的化學結構。(b) 多層囊泡（洋蔥狀）。(c) 具有納米結構核心的顆粒。(d) 均勻的核 - 殼結構。
二、mRNA 脂質納米顆粒的工作機制
當 mRNA 脂質納米顆粒被注入體內后，它會隨著血液循環(huán)到達不同的組織和細胞。根據(jù) LNPs 外表面脂質分子的特性，它們可以與細胞膜上的蛋白質相互作用，從而介導 mRNA - LNPs 與特定細胞膜的結合，并啟動 LNPs 的內吞作用。進入細胞后，LNPs 會形成內體，只有一小部分 mRNA - LNPs 能夠成功從內體中釋放出來，讓 mRNA 進入細胞質。在核糖體等細胞器的幫助下，mRNA 開始翻譯過程，最終成功表達出外源蛋白，完成對細胞功能的調節(jié)
三、mRNA 脂質納米顆粒的靶向遞送
（一）細胞靶向
免疫細胞在許多疾病中都起著關鍵作用，因此成為了 mRNA - LNPs 的重要靶點。比如，研究人員開發(fā)出了針對白細胞的 LNPs，通過將其與靶向抗體結合，能夠將治療性核酸遞送到白細胞中，從而調節(jié)免疫反應，治療炎癥性腸病等疾病。樹突狀細胞（DCs）和 T 細胞也是重要的靶點。針對 DCs 的 LNPs 可以激活免疫反應，而針對 T 細胞的 LNPs 則在癌癥治療中展現(xiàn)出巨大潛力，如通過遞送 CAR mRNA 生成 CAR - T 細胞來識別和殺死腫瘤細胞。
（二）組織靶向
通過調整 LNPs 中脂質的比例，還可以實現(xiàn)對不同器官的靶向。例如，SORT（選擇性器官靶向）納米顆粒能夠將核酸精準地遞送到肝臟、肺部和脾臟等器官。其中，肺靶向的 SORT LNPs 與肝靶向的 LNPs 具有不同的蛋白質冠，這使得它們能夠選擇性地富集在不同器官（圖2）。此外，還有一些技術可以篩選出針對特定組織的 LNPs，為治療各種疾病提供了有力手段。
圖2 選擇性器官靶向（SORT）技術實現(xiàn)肝臟和肺部特異性 mRNA 遞送：添加季銨 PEG 脂質后，肝臟靶向的蛋白質冠富含 ApoE，肺部靶向的蛋白質冠富含 Vtn，從而實現(xiàn)肺部特異性遞送。
四、mRNA 脂質納米顆粒在治療中的應用
（一）癌癥治療
癌癥嚴重威脅著人類健康，傳統(tǒng)治療方法存在諸多局限性。mRNA - LNPs 技術為癌癥治療帶來了新的希望。一方面，它可以在體內表達治療性抗體，調節(jié)癌癥細胞并激活免疫系統(tǒng)。例如，通過 mRNA - LNP 疫苗可以刺激機體產(chǎn)生針對腫瘤的免疫反應，激活 CD4 + 和 CD8+ T 淋巴細胞，從而殺死腫瘤細胞（圖 3）。另一方面，對于一些腫瘤抑制基因功能缺失的癌癥，如攜帶 TP53 突變的肝癌和非小細胞肺癌，通過 mRNA - LNPs 遞送可以恢復這些基因的功能，誘導腫瘤細胞凋亡。目前，一些 mRNA - LNP 癌癥疫苗正在進行臨床試驗，有望為癌癥治療帶來新的突破。
圖3 mRNA - LNP 癌癥疫苗示意圖：mRNA - LNP 疫苗激活樹突狀細胞（DCs），DCs 將腫瘤相關抗原呈遞給 T 細胞，激活 T 細胞對腫瘤細胞的殺傷作用。
（二）傳染病治療
mRNA 疫苗是對抗傳染病的創(chuàng)新免疫策略。在新冠疫情期間，Moderna 的 mRNA - 1273 和 Pfizer/BioNTech 的 BNT162b2 等 mRNA 疫苗展現(xiàn)出了卓越的預防效果和安全性。這些疫苗能夠快速誘導機體產(chǎn)生免疫反應，包括 CD4 + 和 CD8+ T 細胞反應，對控制疫情起到了關鍵作用。此外，mRNA 技術還可用于開發(fā)針對流感、艾滋病、狂犬病等多種傳染病的疫苗，為全球公共衛(wèi)生事業(yè)提供有力支持。
（三）遺傳病治
許多遺傳病目前尚無有效的治療方法，而 mRNA - LNP 技術為遺傳病的治療帶來了新的思路。對于由單基因缺陷引起的疾病，如囊性纖維化和地中海貧血，mRNA - LNP 技術可以通過修復或替換異?；騺碇委熂膊?。在治療囊性纖維化時，可通過 mRNA - LNP 技術引入能夠修復 CFTR 基因突變的 mRNA 序列，改善患者的肺功能。此外，針對一些遺傳性代謝疾病，通過 LNP - mRNA 制劑補充缺失的關鍵酶，也能夠延緩疾病進展，提高患者的生活質量。
五、挑戰(zhàn)與展望
盡管 mRNA - LNP 技術取得了顯著進展，但仍面臨一些挑戰(zhàn)。例如，目前的遞送效率、組織特異性靶向性還有待提高，部分脂質成分可能存在毒性，且 mRNA 在體內的表達時間較短，需要多次注射，這可能引發(fā)免疫反應。不過，研究人員正在積極探索解決方案，如優(yōu)化脂質成分、開發(fā)新的靶向技術等。未來，隨著技術的不斷發(fā)展，mRNA - LNP 技術有望在更多疾病的治療中發(fā)揮重要作用，為患者帶來更多的希望。
mRNA 脂質納米顆粒技術作為一種創(chuàng)新的治療手段，在癌癥、傳染病和遺傳病等領域展現(xiàn)出了巨大的潛力。雖然目前還面臨一些挑戰(zhàn)，但隨著研究的深入和技術的進步，相信它將為人類健康事業(yè)做出更大的貢獻。
合作咨詢
肖女士
021-33392297
Kelly.Xiao@imsinoexpo.com
2006-2025 上海博華國際展覽有限公司版權所有（保留一切權利）
滬ICP備05034851號-57
