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在应对新冠肺炎的鏖战中,脂质纳米颗粒(LNP)发挥了重要作用且引发极大关注。英国《自然》杂志网站2月22日报道指出,除用于研制新冠疫苗,LNP还可应用于治疗癌症等疾病,不过科学家们仍面临着降低其毒性,以及将其输送到人体内合适器官等难题。
小块头 大用途
LNP将小分子输送到人体内,其输送的最著名的“货物”是信使核糖核酸(mRNA),后者是一些新冠疫苗的关键成分。一旦进入人体内,LNP会通过内吞作用进入细胞内体,并释放到细胞质中。
Acuitas公司为辉瑞开发的mRNA新冠疫苗研制LNP,该公司高级科学家芭芭拉·梅称,新冠疫情加速了人们对LNP的认知、关注和接受程度。接下来,科学家可能会研发针对其他传染病(如艾滋病或疟疾)或非传染性疾病(如癌症)的LNP-mRNA疫苗。而且,LNP的运载潜力并不仅局限于mRNA,它可运载不同类型的载体,将在多个治疗领域大显身手。
超越mRNA疫苗
LNP领域目前最令人兴奋的方向是基因编辑。
LNP可携带基因编辑机制,如Cas9 mRNA或引导RNA等进入细胞,这使LNP能用作基因治疗递送系统。目前,有一种基于LNP的CRISPR-Cas9候选疗法正在开展临床试验,其靶向肝脏中的PCSK9基因,旨在治疗家族性高胆固醇血症。其他基因疗法还包括利用LNP在囊性纤维化患者体内操纵CFTR基因,或用于治疗罕见遗传疾病。
LNP的另一个潜在应用是免疫治疗。使用嵌合抗体受体(CAR)对T细胞或自然杀伤(NK)细胞等淋巴细胞进行基因修饰已被证明对血癌有用。这一过程通常会从患者血液中提取淋巴细胞,对其进行编辑以表达CAR,然后将其重新输回患者血液内。但LNP可让CAR mRNA穿梭到标靶淋巴细胞,从而在体内表达所需的CAR。体内研究证明这一过程能对小鼠T细胞起作用,相关研究刊发于《科学》杂志。
ProMab生物技术公司2022年9月在CAR-TCR峰会上展示了初步数据,涉及LNP将CAR mRNA引导至NK细胞,然后杀死靶细胞。研究人员称,RNA-LNP是一项激动人心的新技术,可用于输送CAR和对付癌症的双特异性抗体。
LNP还可输送小干扰RNA(siRNA)。例如,美国食品和药物管理局批准的第一种siRNA药物patisiran,使用LNP递送针对名为转甲状腺素的基因产物的siRNA,后者通过抑制转甲状腺素蛋白的产生来治疗一种淀粉样变。
降低毒性 提高疗效